[發(fā)明專利]一種基于多個光互連結(jié)構(gòu)的光纖拉遠(yuǎn)處理器模組結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110361540.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN115185044B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛星茂;薛海韻;劉豐滿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

本發(fā)明涉及一種基于多個光互連結(jié)構(gòu)的光線拉遠(yuǎn)處理器模組結(jié)構(gòu)，包括多個光互連結(jié)構(gòu)、開關(guān)組件、第一/第二印刷電路板和處理器芯片；光互連結(jié)構(gòu)垂直設(shè)置于第一印刷電路板的第一側(cè)面，通過其側(cè)端與第一印刷電路板連接，實現(xiàn)低速電信號與載波光學(xué)信號的轉(zhuǎn)換；開關(guān)組件位于第一印刷版的第一或第二側(cè)面，用于控制光互連結(jié)構(gòu)與處理器芯片的導(dǎo)通或關(guān)斷；第二印刷電路板垂直設(shè)置于第一印刷電路板的第二側(cè)面，通過第一電連接器與第一印刷電路板電連接；處理器芯片，用于產(chǎn)生或接收低速電信號，位于第二印刷電路板的上表面，通過第二印刷電路板、第一電連接器和第一印刷電路板與光互連結(jié)構(gòu)電連接。減小電信號的傳輸距離，以更低功耗實現(xiàn)更大帶寬的信號傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光互連技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多個光互連結(jié)構(gòu)的光纖拉遠(yuǎn)處理器模組結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

光互連技術(shù)以其極高的通訊帶寬、光波獨立傳播無干擾、互連數(shù)目大、互連密度高以及功耗低等優(yōu)點，正在逐漸取代傳統(tǒng)的電互連技術(shù)。當(dāng)前大規(guī)模并行計算機(jī)和數(shù)字通訊交換機(jī)對高速互連網(wǎng)絡(luò)的迫切需求刺激了光學(xué)互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使其成為一項熱門的高技術(shù)研究課題，而當(dāng)今的集成電路技術(shù)及光電混合集成技術(shù)為其實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)，使得光互連網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益成熟，并且逐步走向應(yīng)用化。

在海量數(shù)據(jù)互連需求日益明顯的今天，光收發(fā)器在數(shù)據(jù)中心無處不在，但是仍然有很大比重是依靠電子在金屬導(dǎo)線上移動來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，這種傳遞方式在導(dǎo)線上永遠(yuǎn)存在著電阻、電感和電容等寄生參數(shù)，尤其是在傳遞高頻電信號時，寄生效應(yīng)會導(dǎo)致嚴(yán)重的信號串?dāng)_、帶寬受限、功耗增加等缺陷限制整體帶寬和信號的傳輸效率，進(jìn)而影響各個系統(tǒng)之間的傳輸性能。

為解決高頻電信號傳輸過程中整體帶寬以及傳輸效率受限的問題，急需尋求一種模組結(jié)構(gòu)，降低信號傳輸過程中的寄生效應(yīng)，實現(xiàn)具有光收發(fā)接口的微電子封裝，以更低功耗實現(xiàn)更大帶寬的信號傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種基于多個光互連結(jié)構(gòu)的光纖拉遠(yuǎn)處理器模組結(jié)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有高頻電信號傳輸過程中整體帶寬以及傳輸效率受限的問題。

本發(fā)明實施例提供了一種基于多個光互連結(jié)構(gòu)的光纖拉遠(yuǎn)處理器模組結(jié)構(gòu)，包括多個光互連結(jié)構(gòu)、開關(guān)組件、第一印刷電路板、第二印刷電路板以及處理器芯片；

所述光互連結(jié)構(gòu)垂直設(shè)置于所述第一印刷電路板的第一側(cè)面，所述光互連結(jié)構(gòu)通過其側(cè)端與所述第一印刷電路板連接，所述光互連結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)低速電信號與載波光學(xué)信號之間的轉(zhuǎn)換；

所述開關(guān)組件位于所述第一印刷電路板的第一側(cè)面或者第二側(cè)面，用于控制所述各個光互連結(jié)構(gòu)與所述處理器芯片之間的導(dǎo)通或者關(guān)斷；

所述第二印刷電路板垂直設(shè)置于所述第一印刷電路板的第二側(cè)面，并通過第一電連接器與所述第一印刷電路板電連接；

所述處理器芯片，用于產(chǎn)生或者接收低速電信號，位于所述第二印刷電路板的上表面，并通過所述第二印刷電路板、所述第一電連接器以及所述第一印刷電路板與所述光互連結(jié)構(gòu)電連接。

進(jìn)一步，所述光互連結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)接板、光電轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動電路芯片、放大電路芯片、串并轉(zhuǎn)換芯片以及第二電連接器；

所述光電轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動電路芯片、放大電路芯片以及串并轉(zhuǎn)換芯片位于所述轉(zhuǎn)接板的上表面，所述第二電連接器位于所述光互連結(jié)構(gòu)側(cè)端的上表面和/或下表面，所述第二電連接器與所述第一印刷電路板電連接；

所述第二電連接器，用于與所述轉(zhuǎn)接板共同實現(xiàn)低速電信號在所述第一印刷電路板與所述所述串并轉(zhuǎn)換芯片之間的傳輸；

所述串并轉(zhuǎn)換芯片，與所述放大電路芯片以及所述驅(qū)動電路芯片電連接，用于實現(xiàn)低速電信號與高速電信號之間的轉(zhuǎn)換；

所述驅(qū)動電路芯片，與所述串并轉(zhuǎn)換芯片以及所述光電轉(zhuǎn)換芯片電連接，用于接收串并轉(zhuǎn)換芯片傳輸?shù)母咚匐娦盘枺Ⅱ?qū)動所述光電轉(zhuǎn)換芯片對所述高速電信號與光學(xué)信號進(jìn)行調(diào)制，得到載波光學(xué)信號；