2/06/2024，光纖在線訊，近日，全球最具影響力的高速通信和系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)議技術(shù)論壇 DesignCon 2024 已于美國(guó)加州圣克拉拉成功舉辦。該論壇涵蓋了芯片、電路板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等各個(gè)方面的技術(shù)論文會(huì)議，吸引了來(lái)自世界各地的專(zhuān)業(yè)人士、工程師和研究人員，分享最新的技術(shù)進(jìn)展、研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，共同推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。

本次會(huì)議后，DesignCon官網(wǎng)共展示了來(lái)自全球的近 60 篇論文，字節(jié)跳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程團(tuán)隊(duì)有 3 篇論文入選。


字節(jié)跳動(dòng)本次入選的 3 篇論文主要涉及 800G 端口下 LPO 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐、224G SerDes 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的低損耗鏈路設(shè)計(jì)方案以及 PCB 加工誤差對(duì)信號(hào)完整性影響分析。這為未來(lái) 800G LPO 系統(tǒng)以及基于 224G SerDes 的硬件系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)部署和商業(yè)化應(yīng)用提供了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，展現(xiàn)了字節(jié)跳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程團(tuán)隊(duì)在高速硬件系統(tǒng)的技術(shù)能力，同時(shí)為硬件行業(yè)高水平發(fā)展貢獻(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)輸出。


字節(jié)跳動(dòng)在 DesignCon 2024 的論文演講現(xiàn)場(chǎng)

下面介紹一下本次入選三篇論文的主要工作。

論文介紹

論文1

論文標(biāo)題：800G Linear Direct Drive Network System Design & Implementation

論文背景：在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，LPO（Linear- Direct - Drive Pluggable Optics）模塊的應(yīng)用相對(duì)于傳統(tǒng) DSP 模塊在成本、功耗、延遲等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但也給系統(tǒng)設(shè)計(jì)端到端帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)，包括器件和模塊之間的信號(hào)完整性設(shè)計(jì)、光電鏈路一致性設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和系統(tǒng)端到端可測(cè)試性、以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可運(yùn)維性。這些將阻礙 LPO 系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，目前產(chǎn)業(yè)界正在努力突破這些系統(tǒng)級(jí)挑戰(zhàn)。



論文成果：論文深入分析了 LPO 系統(tǒng)在理論和應(yīng)用方面所面臨的挑戰(zhàn)，重點(diǎn)探討如何在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中優(yōu)化高速信道。通過(guò)系統(tǒng)級(jí)別調(diào)整更好的實(shí)現(xiàn)端到端信號(hào)完整性，全面展示 800G LPO 系統(tǒng)在單模、多模模塊下的鏈路真實(shí)性能，同時(shí)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景對(duì) LPO 系統(tǒng)如何落地提出可行性建議。

論文下載鏈接：
https://dcon24.mapyourshow.com/8_0/sessions/session-details.cfm?scheduleid=124

論文2

論文標(biāo)題: PCB manufacturing technology and tolerance control for 224G channel

論文背景：在過(guò)去的 20 年里，SerDes 速率從 1Gbps快速向 100Gbps 及以上邁進(jìn)，信號(hào)編碼從 NRZ 變?yōu)?nbsp;PAM4，信道帶寬從小于 0.5GHz 到 28GHz 和 56GHz 以上。相比 112Gbps 速率，224Gbps 速率下高速系統(tǒng)需要更低的損耗、更寬的帶寬、更好的阻抗控制、更低的串?dāng)_、更少的Skew才能使系統(tǒng)更好的工作，這對(duì) PCB 的加工技術(shù)與誤差管控提出了更高的要求。



論文成果：論文深入研究了 PCB 加工公差控制對(duì) 224Gbps 通道性能的影響，并探討了可能的 224Gbps 長(zhǎng)距離（LR）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分析表明，PCB 傳輸線和通孔電鍍公差對(duì)通道性能有顯著影響，必須在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加加工誤差對(duì)信號(hào)完整性影響分析�？傮w而言，PCB 技術(shù)和公差控制在實(shí)現(xiàn)高性能 224Gbps 通道中起著關(guān)鍵作用，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要仔細(xì)考慮系統(tǒng)架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)下一代長(zhǎng)距通道的應(yīng)用。

論文下載鏈接：
https://dcon24.mapyourshow.com/8_0/sessions/session-details.cfm?scheduleid=169


論文3
論文標(biāo)題: 224G Ultra-low Loss PCB Solution

論文背景：224Gbps 速率下，高速鏈路的損耗需求對(duì)目前用于傳輸 112Gbps 速率的 PCB 和高速材料提出了巨大的挑戰(zhàn)，因此需要尋找新一代損耗更低的 PCB 解決方案。本文基于介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗理論，從樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)材料類(lèi)型和銅箔粗糙度等方面分析了針對(duì) 224Gbps 的 PCB 高速材料研究方向，并結(jié)合不同的 PCB 層疊方式和新的銅箔粗糙度處理工藝，提出一種超低損耗的 PCB 解決方案。



論文成果：論文深入研究了 224G 高速 PCB 材料在高速信號(hào)傳輸中的挑戰(zhàn)，并提出了相應(yīng)的解決方案。通過(guò)對(duì)不同 PCB 堆棧設(shè)計(jì)和新型銅箔粗糙處理工藝的研究，提出了一種無(wú)增強(qiáng)材料，完全由改性PPO 樹(shù)脂作為傳輸介質(zhì)的 PCB 解決方案。該方案可以顯著降低 PCB 的插入損耗，并提高 224G 高速 PCB 的性能表現(xiàn)。仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，與上一代 112G 速率相比，該方案的插入損耗性能提升了 21.5%，可以為 224G 速率下 PCB 損耗設(shè)計(jì)提供參考。

論文下載鏈接：
https://dcon24.mapyourshow.com/8_0/sessions/session-details.cfm?scheduleid=149

團(tuán)隊(duì)介紹

>>團(tuán)隊(duì)介紹

字節(jié)跳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)字節(jié)全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、研發(fā)、運(yùn)營(yíng)工作，致力于打造全球骨干網(wǎng)以更好的支撐業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸和用戶覆蓋，通過(guò)自研硬件、SDN 技術(shù)及高速網(wǎng)絡(luò)打造高性能、低時(shí)延、可自愈的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。

＞＞字節(jié)跳動(dòng)自研交換機(jī)

為了更好支撐超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維自動(dòng)化和定制化特性的應(yīng)用，字節(jié)跳動(dòng)于 2019 年啟動(dòng)自研交換機(jī)的研發(fā)，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)儲(chǔ)備和歷練，最終實(shí)現(xiàn)在 2023 年全面上線自研交換機(jī)的目標(biāo)，目前大規(guī)模交付的 100G/400G 網(wǎng)絡(luò)，全由自研交換機(jī)覆蓋，硬件采用 JDM + CM 模式研發(fā)，軟件則是字節(jié)跳動(dòng)自研的 Lambda OS。

51.2T 800G 自研交換機(jī)是字節(jié)跳動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程團(tuán)隊(duì)自研的最新一代產(chǎn)品，主要應(yīng)用在高帶寬需求的 HPN、DCN 網(wǎng)絡(luò)，此款產(chǎn)品采用創(chuàng)新的密集過(guò)孔區(qū)域布線空間復(fù)用方案（已申請(qǐng)專(zhuān)利），使用 1 張 MAC PCB 板承載 64 個(gè) 800G 端口，整體設(shè)計(jì)同時(shí)兼具低成本、高性能和高質(zhì)量的特點(diǎn)。該款設(shè)備即將在 2024 年 2 月底實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�上線，這將是全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn) 51.2T 全端口支持 LPO（Host IL<7dB）的設(shè)備，也是全球率先實(shí)現(xiàn) 800G 實(shí)際規(guī)模部署的產(chǎn)品。

來(lái)源：字節(jié)網(wǎng)絡(luò)工程團(tuán)隊(duì) 字節(jié)跳動(dòng)SYS Tech