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1、1交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006编号 ODCC-2023-05006交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书开放数据中心委员会2023-09 发布I交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006版权声明版权声明ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受著作权法保护，编制单位共同享有著作权。转载、摘编或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会 ODCC”。对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC 及

2、有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。II交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006编写组编写组项目经理：项目经理：刘军篆芯半导体工作组长：工作组长：郭亮中国信息通信研究院贡献专家：贡献专家：郭亮中国信息通信研究院王星篆芯半导体柳雷篆芯半导体潘君长沙星融元数据技术有限公司刘军思科科技（北京）有限公司张超思科科技（北京）有限公司蒋星思科科技（北京）有限公司龚传奇东莞立讯技术有限公司刘继军东莞立讯技术有限公司程伟强中国移动王瑞雪中国移动文旭中国电信包贵新百度黄一元阿里陈亮阿里崔鹏腾讯孙玉勤京东陈琤京东邱子隽快手III交换机 56G PAM4 前端口

3、设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006岳树烨美团何强英伟达杨凯浪潮信息程晓光浪潮信息吴迅亮浪潮思科石博文华勤技术刘彪明华勤技术IV交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006前前 言言随着信号速率上升到 56G-PAM4，交换机前端口设计，尤其是信号集成，制作工艺等也变得越来越有挑战。相较于上一代基于25G-NRZ的前端口技术，现有技术的信号速率从 25G-NRZ上升到56G-PAM4，前端口在通道密度上也演进出两条技术路线：基于四通道的 QSFP56设计，和基于双密度 8 通道的 QSFP-DD 设计。2016 年，QSFP-DD MSA小组开始

4、计划开发 QSFP-DD 高速接口，之后该国际组织发布了包含图纸在内的 QSFP-DD 硬件规格的 1.0 版本。发展至今，QSFP-DD MSA已较为完善，各大领先的光模块厂商的 QSFP-DD 光模块先后上市，相较于 QSFP高速接口，QSFP-DD的高密度优势使其迅速占领了市场中的重要地位。目前主流的 QSFP-DD高速接口连接器分为插针型和表贴型两种。插针型连接器在制作 PCB时，需要给连接器插入接触的通孔保留一定的金属长度，以保证其安装的稳定性。而表贴型连接器的设计不存在此类问题，在连接过孔的设计上较为灵活。在其生产制作上，表贴型连接器在 PCB上的设计制造由于有明显的成本优势而成为

5、行业内的研究重点。采用 4通道连接器的交换机设计既可以平滑升级到 56G-PAM4交换机；也可以平滑升级到下一代 112G-PAM4 交换机。本白皮书研究了市场上 QSFP-DD 正反表贴型连接器的发展现状，对比分析了 QSFP-DD 高速接口在 PCB设计上的多种技术方案，旨V交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006在为交换机设计人员提供较为全面的高速 400G 连接器贴装法的技术参考。VI交换机 56G PAM4 前端口设计方案研究白皮书ODCC-2023-05006目目 录录版权声明.I编写组.II前 言.IV一、项目背景.1二、项目目标.2三、专

6、用术语.2四、QSFP-DD 背对背贴装技术方案综述.2（一）前端口设计技术路线的行业现状.21.PCB+扣板方案.32.PCB+Flyover cable 方案.43.插卡方案.4（二）8通道前端口 QSFP-DD 背对背贴装解决方案.5（三）基于 QSFP-DD 前端口的 PCB 设计的相关技术方案分析.61.插针型方案.62.表贴方案一.73.表贴方案二.84.表贴方案三.105.表贴方案四.116.表贴方案五.14（四）前端口为 4通道与 8通道实现的交换机方案对比.15（五）不同 QSFP-DD 前端口方案成本对比.15（六）小结.16VII交换机 56G PAM4 前端口设计方案研