形状紧凑、可以热插拔和数据不可知的XFP模块，不仅可以实现10Gbps的传输速率，而且其造型新颖，形状因素灵活多变，便于安装。 XFP MSA（10Gb小形状因数可插拔多源协议）组织定义了用于数据通信和电信的10Gbps串行收发器，该组织由数据通信行业和电信行业中处于领先地位的网络公司、系统公
司、
光模块公司、半导体公司以及连接器公司组成（参考文献1）。于2001年创办该组织的成员公司有Broadcom公司、Brocade公司、Emulex公司、Finisar公司、JDS Uniphase公司、Maxim Integrated Products公司、ONI Systems公司、ICS公司（住友电气的一家公司）、Tyco Electronics公司和Velio公司。目前，已经有60多家专门从事光学、集成电路 (IC) 和系统实施的公司做为捐助者和采纳者加入了XFP MSA。
XFP模块是一种可热插拔的、占
电路板面积很小的、串行－串行光收发器，可以支持SONET OC-192、10 Gbps 以太网、10 Gbps 光纤通道和G.709链路。典型的XFP模块应用部件包括XFP模块、主板装配罩和散热器（图1）。模块尺寸为78×18.4×8.5 mm。
图1 典型主板上的XFP模块应用部件包括装配罩和散热器。
图2 XFP应用部件的端到端电气通道包括一块收发器电路板、一个可插拔连接器、一块主板和一个BGA封装。
XFP器件之所以很小，乃是因为 XFP 器件的大多数电子信号处理都在主板上而不是在模块内部进行。早期的产品形状，例如Xenpak和用于电信业的300引脚XBI模块，分别需要XAUI（10 Gb 附属单元接口）收发器和复用器/去复用器器件，从而增大了尺寸，提高了复杂性和功耗要求。新的XFP产品形状具有XFI--一种 10 Gbps 串行电气接口。这种接口使大多数电子信号处理功能在系统印刷电路板上的收发器ASIC内完成，而不是在光收发器模块内完成。
但是，将收发器ASIC安放在系统印刷电路板上，就要求系统设计师在传统的FR4印刷电路板上实现10 Gbps串行接口。工程师必须特别小心，确保接口在穿越8~12英寸印刷电路板互连线之后仍能提供足够的信号幅度和保真度。互连线可能包括微带印制线或微波带状印制线（或两者都有）、层与层之间的通孔结构、一只30个插针连接器以及一个BGA ASIC封装。本文为XFP应用部件中的高速电气接口提供设计指南。设计实例表明使用仿真软件能够加快XFP采纳者成功地设计印刷电路板的速度。
系统概述
XFI是一种差分信号串行互连线，其标称波特率为9.95~10.75 Gbps。发射和接收信号都是交流耦合的100Ω差分对。
XFP应用部件的典型端到端电气通道包括一块XFP模块内的收发器电路板、一只可热插拔的30个插针连接器、一块主板和一个BGA封装（图2）。尽管主板设计师很少直接控制收发器ASIC BGA封装，但是，必须提到的是，可以在10 Gbps通道仿真中仿真、设计并包含这一封装。
对该电气通道进行仿真和测量，可为XFI设计提供指南。在评估板堆栈的情况下，电路板总厚度为36密耳，电路板材料为εr=4和损耗正切为0.016的标准FR4。所有印制线均为1/2盎司.铜线（图3）。
图3 Broadcom评估板堆栈结构规定电路板总厚度为36密耳，标准FR4板材的εr=4且损耗正切为0.016。所有印制线为1/2盎司.铜线。
XFI最突出的特点是发射信号通过印刷电路板时会出现衰减。使用FR4介质衬底的印刷电路板设计师从未打算让这些电路板能支持10 Gbps传输信号；高频时的介质损耗是主要缺陷。FR4衬底上的典型微带差分传输线的插入损耗在5 GHz时约为0.5 dB/英寸，在10 GHz时为0.9 dB/英寸。这一损耗有效地对发送的数字信号进行低通滤波。因此，它严重地限制了未补偿的10Gbps数字信号在印刷电路板传输线上的传播距离。幸运的是，收发器ASIC及XFP模块内部的现代信号调节电路能够补偿这种滤波，并且使传输距离达到12英寸远。对主板设计师的挑战是提供具有适当特性阻抗的传输线以及回波损耗足够小的布线和通孔设计。
通孔结构
通孔结构允许印刷电路板设计师连接在多层电路板层与层之间的电路印制线。通孔对于把BGA或者连接器的引脚过渡到主板或收发器板内部的微波带状印制线可能特别有用。最普通而又便宜的通孔结构是所谓的穿透通孔。你只要钻孔钻透印刷电路板之后再进行电镀，便可形成穿透通孔。电镀工艺借助所需层上的信号焊接区将顶层印制线和埋藏层印制线在电气上连接起来。替代穿透通孔的有盲孔和背钻通孔。尽管这些替代通孔可能具有更高的性能，但业内专家通常认为大多数XFP采纳者将采用更低成本的穿透通孔，以便于批量生产。
