本公开涉及用于使用波导管来传送数据的系统和方法。
背景技术：
现今的服务器将低频（例如，次毫米波）高速互连用于机架到机架和刀片到刀片通信。除非使用实质均衡（substantial equalization），否则此过程记录（Process on Record）（POR）电组构（electrical fabric）提供与距离相对的有限数据速率。备选解决方案包括使用光互连组构，其使用诸如硅光子学等光技术和各种半导体技术（连同光纤）。此备选解决方案在长距离内提供极高数据速率。对于服务器群（server farm）内的中距离通信，与光组构关联的开销功率过多，而在传统电组构上要求的纠错造成相当大的等待时间问题（例如，数百纳秒）。这使得在传送距离典型地在2到5米的情况下，现有技术（传统电和光技术）对于包含高性能计算平台的新兴机架规模架构RSA服务器是次最优的。
现今，服务器和高性能计算（HPC）架构内存在许多互连。这些互连包含于刀片互连内、机架互连内、以及机架到机架或机架到交换机互连。在现今的架构中，取决于要求的数据速率，短互连（例如，在机架互连和一些机架到机架互连内）经常通过线缆（诸如以太网线缆、同轴线缆或双轴线缆）来取得。对于更长距离，备选解决方案包括使用光互连组构，其利用硅光子学和各种半导体技术（连同光纤）。此备选解决方案在长距离内能够实现极高数据速率。然而，随着新架构出现，诸如100千兆比特以太网，传统电连接为支持要求的数据速率和传送范围正变得过于昂贵和高能耗。例如，为扩展线缆的到达范围或线缆上的给定带宽，可需要使用更高质量线缆，或者采用高级均衡、调制、和/或数据纠正技术，所有这些对系统增加了功率和/或迟滞。对于在提议的架构中所要求的一些距离和数据速率，现今没有可行的电解决方案。通过光纤的光传送能支持要求的数据速率和距离，但要付出严重的功率和成本惩罚，特别是对于诸如几米的短到中距离。
附图说明
在以下具体实施方式进行，并参照相似标号指明相似部分的附图时，要求的主题的各种实施例的特征和优点将变得显而易见，并且在附图中：
图1是根据本文中描述的至少一个实施例包含毫米波传送器电路系统、毫米波接收器电路系统、毫米波调制电路系统、毫米波解调电路系统、时钟数据恢复电路系统、及功率供应和管理电路系统的说明性毫米波引擎的框图；
图2是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一机架、第二机架的说明性系统的示意图，每个机架包含至少一个安装于机架的装置，并且其中安装于机架的装置中的每个装置包含至少一个毫米波引擎；
图3A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的示例毫米波波导管通信系统的平面图，所述第一毫米波引擎经由一个或更多毫米波波导管而被可通信地耦合到第二毫米波引擎；
图3B是根据本文中描述的至少一个实施例的图3A中描绘的示例毫米波波导管通信系统的正视图；
图4是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由一个或更多毫米波波导管而被可通信地耦合到第二毫米波引擎；
图5是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎（包含均热器）的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由一个或更多毫米波波导管而被可通信地耦合到包含均热器的第二毫米波引擎；
图6A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由耦合到分别部署在第一毫米波引擎和第二毫米波引擎的第一表面上的毫米波波导管连接器的一个或更多毫米波波导管而被链接到第二毫米波引擎；
图6B是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由耦合到分别部署在第一毫米波引擎和第二毫米波引擎的第二表面上的毫米波波导管连接器的一个或更多毫米波波导管而被链接到第二毫米波引擎；
图7A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由耦合到分别部署在毫米波收发器电路系统的第一表面中、其上、或其周围的毫米波波导管连接器的一个或更多毫米波波导管而被链接到第二毫米波引擎；
图7B是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述第一毫米波引擎经由耦合到分别部署在毫米波收发器电路系统的第二表面中、其上、或其周围的毫米波波导管连接器的一个或更多毫米波波导管而被链接到第二毫米波引擎；
图8A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎的示例毫米波波导管通信系统的平面图，所述第一毫米波引擎包含毫米波收发器电路系统，其至少一部分包含经由一个或更多毫米波波导管而被可通信地耦合到第二毫米波引擎的单片集成的III-V半导体收发器电路系统，所述第二毫米波引擎也包含毫米波收发器电路系统，其至少一部分包含单片集成的III-V半导体收发器电路系统；
图8B是根据本文中描述的至少一个实施例的图8A中描绘的示例毫米波波导管通信系统的正视图；
图9是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎和第二毫米波引擎的示例毫米波波导管通信系统的正视图，所述毫米波引擎中的每个包含相应毫米波收发器电路系统和含有III-V半导体收发器电路系统的相应单独管芯；以及
图10是根据本文中描述的至少一个实施例的使用毫米波波导管在毫米波引擎之间通信的说明性方法的高级逻辑流程图。
虽然以下具体实施方式将通过对说明性实施例所做的参照来进行，但其许多备选、修改和变化将对本领域技术人员是显而易见的。
具体实施方式
本文中描述的系统和方法提供了使用耦合到互补金属氧化物半导体（CMOS）封装的毫米波波导管的、用于中距离互连的成本和能量高效解决方案，所述CMOS封装包含将基带信号转换成毫米波信号的调制器/解调器、毫米波传送器和毫米波接收器。本文中公开的系统和方法使用全CMOS（all-CMOS）解决方案作为毫米波引擎以用于波导管组构。本文中公开的系统和方法描述了用于增大传送功率并改善传送范围的与毫米波传送器/收发器的输出进行组合的III-V半导体技术的使用。本文中公开的系统和方法还描述了用于增大接收信噪比的与在毫米波接收器的输入进行组合的III-V半导体技术的使用。
通常，本公开提供了包含用于使用波导管在服务器互连中传送数据的毫米波引擎的系统。此类系统可在要求相对少的功率或纠错的同时支持高数据速率，并且可在多个定向中被形成，允许服务器互连的设定中的灵活性。此类系统还可包含通过期望角度来旋转的连接波导管，这进而可允许服务器封装在任何给定方向中通过波导管束在不弯曲该束中的波导管的情况下发送信号。
在短到中距离内能够支持非常高数据速率的有功率竞争力的数据传送部件将是极有利的。本文中公开的系统和方法提供了可使用毫米波（mm-wave）和次太赫兹（sub-THz）波来促进服务器机架内的刀片服务器（“刀片”）之间或并置服务器机架之间的数据的传送的波导管连接器系统和方法。在本文中使用时，术语“毫米波”指的是从大约30千兆赫兹（GHz）扩展到大约300GHz的毫米波电磁频谱和/或从大约100GHz扩展到大约900GHz的次太赫兹电磁频谱中的任意一个或两者。因此，术语“毫米波”可指的是从30GHz扩展到900GHz的毫米波/次太赫兹电磁频谱内的一个或更多频率处的电磁能量。
提供了一种安装于互补金属氧化物半导体（CMOS）管芯的毫米波（mm-wave）封装。所述封装可包括衬底；可操作地耦合到衬底的CMOS毫米波调制电路系统，所述毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；可操作地耦合到衬底的CMOS毫米波解调电路系统，所述毫米波解调电路系统用于从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号；可操作地耦合到衬底并可通信地耦合到CMOS毫米波解调电路系统的CMOS时钟数据恢复电路系统，所述时钟数据恢复电路系统用于从第二基带信号恢复定时信息；COMS毫米波传送器电路系统，用于接收来自CMOS毫米波调制电路系统的第一信号，并向第一毫米波波导管构件提供第一信号；以及CMOS毫米波接收器电路系统。
提供了一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的方法。所述方法可包含：经由CMOS毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；并且经由耦合到CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波传送器电路系统向经由第一毫米波波导管连接器而被可操作地耦合到CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管传送第一信号。
提供了一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的系统。所述系统可包含：用于将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号的CMOS部件；用于经由可操作地耦合的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号的CMOS部件；用于接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号的CMOS部件；用于从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号的CMOS部件；以及用于同步至少一个定时信号与所接收的第二信号的CMOS部件。
术语“水平”和“垂直”在本文中的任何实施例中使用时不是被用作限制性的术语，而只是用作用于简化那些实施例的组件的描述的相关术语。所述术语可在对任何实施例的描述的意指含义或范畴无影响的情况下被替代或互换。例如，如果被描述为垂直的组件所附连到的系统被旋转90°角，则该组件可以是水平的。术语“第一”和“第二”仅为了简化目的而在本文中被类似地用作相关术语，并且可在对意指含义或范畴无影响的情况下被替代或互换。术语“高度”、“宽度”和“深度”类似地仅为了简化目的而在本文中被类似地用作相关术语，并且可在对意指含义或范畴无影响的情况下被替代或互换。术语“封装”在本文中被用于描述封装衬底。封装可以是任何种类的封装衬底，包含用于半导体集成电路的有机物、塑料、陶瓷、或硅。
在本文中使用时，术语“顶部”、“底部”、“最低”、和“最高”在相对于一个或更多元素使用时，旨在表达相对而非绝对的物理配置。因此，装置中描述为“最高元素”或“顶部元素”的元素可在所述装置被倒转时转而形成所述装置中的“最低元素”或“底部元素”。类似地，装置中描述为“最低元素”或“底部元素”的元素可在所述装置被倒转时转而形成所述装置中的“最高元素”或“顶部元素”。
在本文中使用时，术语“逻辑关联的”在对多个对象、系统、或元素的引用中使用时旨在表达对象、系统、或元素之间的关系的存在，使得对一个对象、系统、或元素的访问显露剩余对象、系统或元素具有与或对被访问对象、系统或元素的“逻辑关联”。示例“逻辑关联”存在于相关数据库之间，其中对第一数据库中的元素的访问可提供来自多个另外数据库中的一个或更多元素的信息和/或数据，每个元素与被访问元素具有标识的关系。在另一示例中，如果“A”与“B”被逻辑关联，则访问“A”将显露或以其它方式得出来自“B”的信息和/或数据，并反之亦然。
图1是根据本文中描述的至少一个实施例包含毫米波传送器电路系统112、毫米波接收器电路系统114、毫米波调制电路系统122、毫米波解调电路系统124、时钟数据恢复（“CDR”）电路系统126、及功率供应和管理电路系统130的说明性毫米波引擎100的框图。形成毫米波引擎100的至少一些组件可被物理耦合到形成半导体封装102的公共衬底材料。如图1中所描绘，在实施例中，毫米波调制电路系统122、毫米波解调电路系统124、和CDR电路系统126中的至少一些可被组合以提供毫米波MODEM电路系统120。此外，如图1中所描绘，在实施例中，毫米波传送器电路系统112和毫米波接收器电路系统114中的至少一些可被组合以提供毫米波收发器电路系统110。一个或更多导体116可在封装102中、其上、或其周围被路由，以将毫米波调制电路系统122可通信地耦合于毫米波传送器电路系统112。一个或更多导体118可在封装102中、其上、或其周围被路由，以将毫米波解调电路系统124可通信地耦合于毫米波接收器电路系统114。在一些实施例中，构建块110、120和130可在相同管芯上实现，并且因此能够在不使用封装衬底上的导体的情况下相互通信。
半导体封装102可包含一个或更多毫米波波导管连接器150A-150n（统称为“波导管连接器150”）。相应毫米波波导管152A-152n可被可操作和可通信地耦合到毫米波波导管连接器150A-150n中的每个。虽然图1中未描绘，但毫米波波导管152中的每个和/或毫米波波导管连接器150中的每个可包含分离或整体毫米波启动器以在毫米波频率传送和/或接收一个或更多信号。
虽然图1描绘了包含耦合到相应波导管152A和152B的两个波导管连接器150A和150B的毫米波引擎100，但在其它实施例中，毫米波引擎100可被连接到多个波导管152A-152n或仅被连接到单个波导管152。类似地，毫米波引擎100可仅利用单个波导管连接器150以连接或以其它方式可操作地耦合到多个波导管152A-152n。在其它实施例中，毫米波引擎100可被连接到多个波导管连接器150A-150n，其中每个波导管连接器150允许毫米波引擎100被可操作地耦合到任何数量的波导管152。例如，毫米波引擎100可被连接到第一、第二、和第三波导管连接器150A、150B、150C，其中第一波导管连接器150A允许毫米波引擎100可操作地耦合到多个波导管（例如，十个）152A-152J，第二波导管连接器150B允许毫米波引擎100可操作地仅连接到单个波导管152K，并且第三波导管连接器150C不允许毫米波引擎100可操作地耦合到任何波导管。进一步地，毫米波引擎100可在毫米波频带内的多个频率或极化来操作毫米波传送器122。在此类实例中，毫米波传送器122可向每个波导管152提供单个频率或极化，或向每个波导管152提供多个频率和/或极化。
毫米波传送器电路系统112可包含能接收来自毫米波调制电路系统122的信息和/或数据并生成包含从毫米波调制电路系统122所接收的所有或部分信息和/或数据的第一毫米波输出信号154A的任何数量和/或组合的装置和/或系统。第一毫米波输出信号154A沿毫米波波导管152A传播到至少一个目的地位置。在实施例中，毫米波传送器电路系统112可被可通信地耦合到一个或更多毫米波启动器（微带到槽（microstrip-to-slot）启动器、补丁启动器等），能启动或以其它方式促使第一毫米波信号154A往/来于毫米波波导管152A的传播和/或接收。
可使用诸如光刻技术的任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有毫米波传送器电路系统112的管芯。例如，含有毫米波传送器电路系统112的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。在一些实现中，可使用III-V半导体制造技术来制作毫米波传送器电路系统112的至少一部分。此类III-V半导体制造技术可包含使用一种或多种III-V材料来制作毫米波传送器管芯的全部或一部分，所述一种或多种III-V材料是诸如：氮化硼、磷化硼、砷化硼、氮化铝、磷化铝、砷化铝、锑化铝、氮化镓、磷化镓、砷化镓、锑化镓、氮化铟、磷化铟、砷化铟、和锑化铟。毫米波传送器管芯中III-V半导体材料的使用有益地增大了由毫米波传送器电路系统112所生成的第一毫米波输出信号154A的信号强度和传送范围。它还可增大晶体管的操作的最大频率。毫米波接收器电路系统114可包含能接收携带信息和/或数据并沿一个或更多毫米波波导管152B传播的第二毫米波信号154B的任何数量和/或组合的装置和/或系统。毫米波接收器电路系统114向毫米波解调电路系统124传递包含接收的信息和/或数据的第二毫米波信号154B。在实施例中，毫米波接收器电路系统114可被可通信地耦合到能传播和/或接收第二毫米波信号154B往/来于毫米波波导管152B的一个或更多毫米波启动器（微带到槽启动器、补丁启动器等）。在一些实施例中，毫米波接收器电路系统114可被可通信地耦合到与毫米波传送器电路系统112相同或不同的毫米波启动器。
可使用任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有毫米波接收器电路系统114的管芯。例如，含有毫米波接收器电路系统114的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。在一些实现中，可使用III-V半导体制造技术来制作毫米波接收器电路系统管芯的至少一部分。示例III-V半导体制造技术包含使用一种或多种III-V材料来制作毫米波接收器114的全部或一部分，所述一种或多种III-V材料是诸如：氮化硼、磷化硼、砷化硼、氮化铝、磷化铝、砷化铝、锑化铝、氮化镓、磷化镓、砷化镓、锑化镓、氮化铟、磷化铟、砷化铟、和锑化铟。毫米波接收器管芯中III-V半导体材料的使用有益地改善从毫米波波导管152B接收的第二毫米波信号154B的信噪比。在一些实现中，毫米波传送器电路系统112中的至少一些和毫米波接收器电路系统114中的至少一些可在公共（即，单个）管芯上被制作或者以其它方式来组合，以提供毫米波收发器电路系统110。
毫米波调制电路系统122可包含能接收包含来自一个或更多系统组件的信息和/或数据的基带信号140、将所接收的基带信号140调制或以其它方式组合于毫米波载波、并向毫米波传送器电路系统112传递包含基带信号140中的信息和/或数据的至少一部分的调制的信号116的任何数量和/或组合的装置和/或系统。在一些实现中，毫米波调制电路系统122可将由基带信号140所提供的信息和/或数据调制、混合、或以其它方式组合于具有单个频率和/或极化的毫米波载波上。毫米波调制电路系统122可使用任何当前可用或将来开发的调制技术将基带信号调制到毫米波载波信号上，所述调制技术包含但不限于：二进制相移键控（BPSK）、正交幅度调制（QAM）、频移键控调制（FSK）、幅移键控调制（ASK）、开/关键控调制（OOK）、正交相移键控调制（QPSK）、空移键控调制（SSK）和类似技术。在一些实现中，毫米波调制电路系统122可将由基带信号140所提供的信息和/或数据调制于具有多个频率和/或多个极化的毫米波载波信号上。可使用任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有毫米波调制电路系统122的管芯。例如，含有毫米波调制电路系统122的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。
毫米波解调电路系统124可包含能接收包含来自毫米波接收器电路系统114的信息和/或数据的毫米波输入信号118、并生成包含从毫米波接收器电路系统114接收的毫米波信号118中所包含的信息和/或数据的至少一部分的基带信号142的任何数量和/或组合的装置和/或系统。在一些实现中，毫米波解调电路系统124可从具有单个频率和/或极化的毫米波载波中解调包含于毫米波输入信号118中的信息和/或数据。在一些实现中，毫米波解调电路系统124可从具有多个频率和/或多个极化的毫米波载波信号中解调包含于接收的毫米波输入信号118中的信息和/或数据。可使用任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有毫米波解调电路系统124的管芯。例如，含有毫米波解调电路系统124的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。在一些实现中，毫米波调制电路系统122中的至少一些和毫米波解调电路系统124中的至少一些可在公共（即，单个）管芯上被制作或者以其它方式来组合，以提供毫米波MODEM电路系统（毫米波调制器/解调器电路系统）120。
CDR电路系统126可被可通信地耦合到毫米波解调电路系统124，并可包含能接收来自毫米波解调电路系统124的异步基带信号、并生成可被转发到诸如串行器/解串器（SERDES）的一个或更多系统组件的同步基带输出信号的任何数量和/或组合的装置和/或系统。CDR电路系统126可另外或备选地被可通信地耦合到毫米波调制电路系统122。在一些实现中，CDR电路系统126可包含用于提供同步基带输出信号142的至少一个锁相环路（PLL）调谐器。可使用任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有CDR电路系统126的管芯。例如，含有CDR电路系统126的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。在一些实现中，毫米波调制电路系统122中的至少一些、毫米波解调电路系统124中的至少一些、和CDR电路系统126中的至少一些可在公共（即，单个）管芯上被制作或者以其它方式来组合，以提供包含可通信地耦合的CDR电路系统126的毫米波MODEM电路系统120。
功率供应和管理电路系统130可包含能接收来自一个或更多外部源的功率、并将接收的外部功率转换成对毫米波引擎100有用的一个或更多操作电压电平的任何数量和/或组合的装置和/或系统。在一些实现中，功率供应和管理电路系统130可接收来自外部源的功率，诸如毫米波引擎100被可操作地耦合到的服务器刀片。功率供应和管理电路系统130可将接收的平台功率转换成由诸如毫米波收发器电路系统110和毫米波MODEM电路系统120的另一些组件所要求的不同电压电平。例如，毫米波收发器电路系统110可在栅极偏置在几百毫伏（200mV、400mV等）的范围中的情况下要求高于1.8V的漏操作电压。可使用任何当前或将来开发的CMOS制造技术来制作含有功率供应和管理电路系统130的管芯。例如，含有功率供应和管理电路系统130的管芯可包含：65纳米（nm）节点CMOS；40nm节点CMOS；32nm节点CMOS；28nm节点CMOS；或22nm节点CMOS。在一些实现中，收发器电路系统110、MODEM电路系统120、和功率供应和管理电路系统130可在公共（即，单个）管芯上被制作或者以其它方式来组合，以提供毫米波引擎100。
毫米波波导管连接器150可包含能可操作地将一个或更多波导管152耦合到至少以下之一的任何数量和/或组合的装置和/或系统：毫米波传送器电路系统112、毫米波接收器电路系统114、或毫米波收发器电路系统110。在一些实现中，毫米波波导管连接器150可包含一个或更多摩擦力扣件式（friction fit）连接器，其中毫米波波导管152被插入并基于毫米波波导管152与毫米波波导管连接器150之间所生成的摩擦力而被保持。在一些实现中，毫米波波导管连接器150可包含可分离地或非可分离地耦合到毫米波波导管152的一个或更多毫米波波导管附件和/或毫米波波导管对准特征件，诸如一个或更多闩锁、蝶片、或类似物。在一些实现中，毫米波波导管连接器150中的至少一些可被部署在含有毫米波传送器电路系统112的封装、含有毫米波接收器电路系统114的封装、或含有毫米波收发器电路系统110的封装中、其上、或其周围。在一些实现中，毫米波波导管连接器150中的至少一些可部署在其上形成有毫米波传送器电路系统112、毫米波接收器电路系统114、或毫米波收发器电路系统110的衬底中、其上、或其周围。毫米波波导管152A-152n可包含任何数量和/或组合的波导管，其包含但不限于电介质填充的传导波导管、电介质波导管、中空传导波导管、中空电介质波导管、或其组合。可至少部分基于波导管152的构造的材料和构造的类型、载波毫米波的一个或更多操作频率来选择波导管152的尺寸。至少部分基于波导管152的构造的材料和构造的类型、载波毫米波的一个或更多操作频率，波导管152的横截面几何结构能够是矩形、正方形、圆形、椭圆形、或其它形状。
图2是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一机架210A、第二机架210B的说明性系统200的示意图，每个机架包含至少一个安装于机架的装置（例如，刀片）220A-220n（统称为“安装于机架的装置220”），并且其中安装于机架的装置中的每个装置包含至少一个毫米波引擎100A-100n。机架210中的每个机架典型地拥有多个安装于机架的装置220（例如，8个、12个、或16个安装于机架的装置220）。
如图2中所描绘，在实施例中，毫米波波导管154A可将部署在安装于第一机架的装置220A上的第一毫米波引擎100A可通信地耦合到部署在安装于第二机架的装置220B上的第二毫米波引擎100B，其中安装于第一机架的装置220A和安装于第二机架的装置220B被安装在相同机架210A中。以类似方式，任何数量的毫米波波导管154可以将任何数量的毫米波引擎100可通信地耦合于相同机架210内。在一些实现中，一个或更多毫米波波导管154C可将一个或更多毫米波引擎100C可通信地耦合到安装于一个或更多机架顶部（ToR）的交换机230或类似装置。此类交换机也可被部署在其它位置，包含部署在一排机架210的中间、在一排机架210的末端等。
如图2中还描绘的，毫米波波导管154B可将均部署在第一机架210A中的安装于机架的装置220上的第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可通信地耦合于部署在第二机架210B中的安装于机架的装置220C上的第三毫米波引擎100C。以类似方式，任何数量的毫米波波导管154可以将任何数量的毫米波引擎100可通信地耦合在不同机架210A-210n中。在用于机架间通信时，机架210A-210n可被部署在从相距不到一米到相距几十米的距离250。
图3A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的示例毫米波波导管通信系统300的平面图，所述第一毫米波引擎100A经由一个或更多毫米波波导管152A-152n而被可通信地耦合到第二毫米波引擎100B。图3B是根据本文中描述的至少一个实施例的在图3A中描绘的示例毫米波波导管通信系统300的正视图。在实施例中，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可被部署在相同机架210中。在其它实施例中，第一毫米波引擎100A可被部署在第一机架210A中，并且第二毫米波引擎100B可被部署在第二机架210B中。虽然下面的讨论为便于讨论而假定第一毫米波引擎100A正充当传送器并且第二毫米波引擎100B正充当接收器，但本领域那些技术人员将容易领会，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B有时可充当传送器、接收器、或充当传送器和接收器两者。
经由一个或更多第一级互连316A，第一毫米波引擎100A可被部署在衬底310A附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310A。例如，衬底310A可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第二毫米波引擎100B通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。在一些实现中，第一毫米波引擎100A可经由一个或更多迹线312A而被可通信地耦合到串行器/解串器（“SERDES”）电路系统318A，其接收多个基带信号（例如，由一个或更多处理器或控制器所生成的信号）330作为输入并生成包含由接收的基带信号所携带的信息和/或数据的串行化输出信号。在一些实现中，由SERDES电路系统318A所产生的串行化输出信号可经由一个或更多互连322A而被通信到第一毫米波引擎100A中的毫米波MODEM电路系统120A。
如图3B中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A、和毫米波功率供应和控制器电路系统130A可被部署在毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上，并且毫米波波导管连接器150A可被部署在毫米波引擎100A的第二（例如，下部）表面上。一个或更多导体320A可将毫米波收发器电路系统110A可通信地耦合到毫米波波导管连接器150A。
经由一个或更多第一级互连316B，第二毫米波引擎100B可被部署在衬底310B附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310B。例如，衬底310B可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第一毫米波引擎100A通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。在一些实现中，毫米波接收器电路系统114B经由一个或更多毫米波波导管152来接收来自第一毫米波引擎100A的毫米波信号154。接收的毫米波信号154包含对可通信地耦合到衬底310B的一个或更多本地或远程组件、装置、或系统有用的信息和/或数据。毫米波接收器114B向毫米波MODEM 120B中的毫米波解调电路系统124B传递所接收的信号。毫米波解调电路系统124B从毫米波载波信号分离所接收的含有数据和/或信息的串行化基带信号，并生成串行化输出信号。串行化输出信号142B可经由一个或更多导体322B和/或一个或更多迹线312B而被指引到部署在衬底310B上的SERDES 318B。SERDES 312B将串行化输出信号142B分离成多个基带信号340。
如图3B中所描述，毫米波收发器110B、毫米波MODEM 120B、和毫米波功率供应和控制器电路系统130B可被部署在第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上，并且毫米波波导管连接器150B可被部署在第二毫米波引擎100B的第二（例如，下部）表面上。一个或更多导体320B可将毫米波收发器电路系统110B可通信地耦合到毫米波波导管连接器150B。
图4是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的另一示例毫米波波导管通信系统400的正视图，所述第一毫米波引擎100A经由一个或更多毫米波波导管152A-152n而被可通信地耦合到第二毫米波引擎100B。在实施例中，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可被部署在相同机架210中。在其它实施例中，第一毫米波引擎100A可被部署在第一机架210A中，并且第二毫米波引擎100B可被部署在第二机架210B中。虽然为便于讨论，下面的讨论假定第一毫米波引擎100A正充当传送器，并且第二毫米波引擎100B正充当接收器，但本领域那些技术人员将容易领会，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B有时可充当传送器、接收器、或充当传送器和接收器两者。
如图4中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A和毫米波功率供应和控制器电路系统130A及毫米波波导管连接器150A可部署在毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上。一个或更多导体420A可将毫米波收发器电路系统110A可通信地耦合到毫米波波导管连接器150A。在实施例中，可由SERDES 312A接收多个输入信号，每个携带信息和/或数据。SERDES 312A生成向毫米波MODEM电路系统120A通信的串行化输出信号314A，其中串行化输出信号314A被调制在毫米波载波上以提供毫米波输出信号154。毫米波输出信号154经由毫米波收发器电路系统110A被传播到毫米波波导管152中。
第二毫米波引擎100B可包含部署在第二毫米波引擎100B所部署的衬底的第一（例如，上部）表面上的毫米波收发器110B、毫米波MODEM 120B、毫米波功率供应和控制器电路系统130B、和毫米波波导管连接器150B。一个或更多导体420B可将毫米波收发器电路系统110B可通信地耦合到毫米波波导管连接器150B。在实施例中，经由毫米波收发器电路系统110B来接收毫米波输入信号154。毫米波MODEM电路系统120B接收输入信号154，并从毫米波载波信号中分离串行化信号。毫米波MODEM电路系统120B向SERDES 312B转发串行化信号。SERDES 312B生成多个基带输出信号340，其各自包含在多个输入信号330中的相应输入信号中所包含的信息和/或数据的至少一部分。
图5是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统500的正视图，包含均热器510A的第一毫米波引擎经由一个或更多毫米波波导管152A-152n而被可通信地耦合到包含均热器510B的第二毫米波引擎100B。在实施例中，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可被部署在相同机架210中。在其它实施例中，第一毫米波引擎100A可被部署在第一机架210A中，并且第二毫米波引擎100B可被部署在第二机架210B中。
均热器510A和510B可分别被机械地耦合到毫米波引擎100A和毫米波引擎100B的全部或一部分。在一些实现中，一个或更多热传导材料可被部署在毫米波引擎100的至少一部分和均热器510之间。在其它实施例中，均热器510A和510B可分别被粘合地耦合到毫米波引擎100A和毫米波引擎100B的全部或一部分。在此类实施例中，粘合剂可具有良好的热转移性质，其促进热能量（即，热量）从均热器510和毫米波引擎100中所包含的一个或更多组件流动。在一些实现中，均热器510可通过将由毫米波引擎100中的“热点”处的组件所生成的热量分布在更大区域内来帮助降低此类热点的温度，由此改善对周围环境的热能量消散。
均热器510可具有比均热器510所附连到的组件具有更良好的热量消散特性。例如，均热器可包含鳍或类似的扩展表面特征以增大均热器510的表面面积，由此改善均热器510的热量消散。它还可比隔离的组件本身更高效地消散热量，另外有助于防止过热。均热器510可使用包含铜、钢、陶瓷等多种热传导材料中的任何一种来制作，并可利用多种配置中的任何一种来运转，包含简单的被动辐射冷却（作为单个块或利用多个鳍或刀片）、风扇冷却热量泵、液体冷却系统等。虽然为了清晰只在图5中包含均热器510；但类似均热器510可在本文中描述的各种实施例中的任何实施例中被实现。
图6A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统600A的正视图，所述第一毫米波引擎100A经由耦合到分别部署在第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上的毫米波波导管连接器150A、150B的一个或更多毫米波波导管152A-152n而被链接到第二毫米波引擎100B。图6B是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统600B的正视图，所述第一毫米波引擎100A经由耦合到分别部署在第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B的第二（例如，下部）表面上的毫米波波导管连接器150A、150B的一个或更多毫米波波导管152A-152n而被链接到第二毫米波引擎100B。虽然毫米波引擎100A和100B在图6A和6B中被描述为是镜像的，但毫米波引擎100A和100B可以是使用本文中描述的实施例的任何组合的不同构造的。
在实施例中，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可被部署在相同机架210中。在其它实施例中，第一毫米波引擎100A可被部署在第一机架210A中，并且第二毫米波引擎100B可被部署在第二机架210B中。虽然为便于讨论，下面的讨论假定第一毫米波引擎100A正充当传送器，并且第二毫米波引擎100B正充当接收器，但本领域那些技术人员将容易领会，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B有时可充当传送器、接收器、或充当传送器和接收器两者。
如图6A和6B中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A、和毫米波功率供应和控制器电路系统130A可被部署在第一毫米波引擎100A的第二（例如，下部）表面上。类似地，毫米波收发器电路系统110B、毫米波MODEM电路系统120B、和毫米波功率供应和控制器电路系统130B可被部署在第二毫米波引擎100B的第二（例如，下部）表面上。
参照图6A中描绘的系统600A，毫米波波导管连接器150A和毫米波波导管连接器150B可被分别部署在第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上。现在参照图6B中描绘的系统600B，毫米波波导管连接器150A和毫米波波导管连接器150B可被分别部署在第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B的第二（例如，下部）表面上。
图7A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统700A的正视图，所述第一毫米波引擎100A经由耦合到分别部署在毫米波收发器电路系统110A和110B的第一（例如，上部）表面中、其上、或其周围的毫米波波导管连接器750A和750B的一个或更多毫米波波导管152A-152n而被链接到第二毫米波引擎110B。图7B是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的仍有的另一示例毫米波波导管通信系统700B的正视图，所述第一毫米波引擎100A经由耦合到分别部署在毫米波收发器电路系统110A和110B的第二（例如，下部）表面中、其上、或其周围的毫米波波导管连接器750A、750B的一个或更多毫米波波导管152A-152n而被链接到第二毫米波引擎110B。虽然毫米波引擎100A和100B在图7A和7B中被描述为是镜像的，但第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可以是使用本文中描述的实施例的任何组合的不同构造的。
如图7A中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A、毫米波功率供应和控制器电路系统130A、和毫米波波导管连接器750A可被部署在第一毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上。毫米波波导管连接器750A可被部分或完全部署在毫米波收发器电路系统110A中、其上、或其周围。例如，毫米波波导管连接器750A可包含接受或适应部署在毫米波收发器电路系统110A的上部表面上的毫米波波导管152的插入的结构。在另一示例中，毫米波波导管连接器750A可包含接受或适应至少部分部署在毫米波收发器电路系统110A的衬底中的毫米波波导管152的插入的结构。
类似地，毫米波收发器电路系统110B、毫米波MODEM电路系统120B、毫米波功率供应和控制器电路系统130B、和毫米波波导管连接器750B可被部署在第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上。毫米波波导管连接器750B可被部分或完全部署在毫米波收发器电路系统110B中、其上、或其周围。例如，毫米波波导管连接器750B可包含接受或适应部署在毫米波收发器电路系统110B的上部表面上的毫米波波导管152的插入的结构。在另一示例中，毫米波波导管连接器750B可包含接受或适应至少部分部署在毫米波收发器电路系统110B的衬底中的毫米波波导管152的插入的结构。
现在参照图7B中描绘的系统700B，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A、毫米波功率供应和控制器电路系统130A、和毫米波波导管连接器750A可被部署在第一毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上。毫米波波导管连接器750A可被部分或完全部署在毫米波收发器电路系统110A中、其上、或其周围。例如，毫米波波导管连接器750A可包含接受或适应部署在毫米波收发器电路系统110A的下部表面上的毫米波波导管152的插入的结构。
类似地，毫米波收发器电路系统110B、毫米波MODEM电路系统120B、毫米波功率供应和控制器电路系统130B、和毫米波波导管连接器750B可被部署在第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上。毫米波波导管连接器750B可被部分或完全部署在毫米波收发器电路系统110B中、其上、或其周围。例如，毫米波波导管连接器750B可包含接受或适应部署在毫米波收发器电路系统110B的下部表面上的毫米波波导管152的插入的结构。
图8A是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A的示例毫米波波导管通信系统800的平面图，所述第一毫米波引擎100A包含毫米波收发器电路系统110A，其至少一部分包含经由一个或更多毫米波波导管152A-152n而被可通信地耦合到第二毫米波引擎100B的单片集成的III-V半导体收发器电路系统810A，所述第二毫米波引擎100B也包含毫米波收发器电路系统110B，其至少一部分包含单片集成的III-V半导体收发器电路系统810B。图8B是根据本文中描述的至少一个实施例的图8A中描绘的示例毫米波波导管通信系统800的正视图。在实施例中，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B可被部署在相同机架210中。在其它实施例中，第一毫米波引擎100A可被部署在第一机架210A中，并且第二毫米波引擎100B可被部署在第二机架210B中。虽然下面的讨论为便于讨论而假定第一毫米波引擎100A正充当传送器，并且第二毫米波引擎100B正充当接收器，但本领域那些技术人员将容易领会，第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B有时可充当传送器、接收器、或充当传送器和接收器两者。
经由一个或更多第一级互连316A，第一毫米波引擎100A可被部署在衬底310A附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310A。例如，衬底310A可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第二毫米波引擎100B通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。在一些实现中，第一毫米波引擎100A可被可通信地耦合到串行器/解串器（“SERDES”）电路系统312A，其接收多个基带信号（例如，由一个或更多处理器或控制器所生成的信号）330作为输入并生成包含由接收的基带信号所携带的信息和/或数据的串行化输出信号。在一些实现中，由SERDES电路系统312A所产生的串行化输出信号可经由一个或更多互连322A而被通信到第一毫米波引擎100A中的毫米波调制电路系统122A。毫米波收发器电路系统110A的至少一部分可包含III-V半导体收发器电路系统810A。
如图8B中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波MODEM电路系统120A、和毫米波功率供应和控制器电路系统130A可被部署在毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上，并且毫米波波导管连接器150A可被部署在毫米波引擎100A的第二（例如，下部）表面上。一个或更多导体320A可将毫米波收发器电路系统110A可通信地耦合到毫米波波导管连接器150A。
经由一个或更多第一级互连316B，可使第二毫米波引擎100B可被部署在衬底310B附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310B。例如，衬底310B可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第一毫米波引擎100A通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。毫米波收发器电路系统110B可包含III-V半导体收发器电路系统810B。
在一些实现中，毫米波收发器电路系统110B经由一个或更多毫米波波导管152来接收来自第一毫米波引擎100A的毫米波信号154。接收的毫米波信号154包含对可通信地耦合到衬底310B的一个或更多本地或远程组件、装置、或系统有用的信息和/或数据。毫米波收发器电路系统110B向毫米波MODEM电路系统120B中的毫米波解调电路系统124B传递所接收的信号。毫米波解调电路系统124B从毫米波载波信号中分离所接收的含有数据和/或信息的串行化基带信号，并生成串行化输出信号。串行化输出信号142B可经由一个或更多导体322B而被指引到部署在衬底310B上的SERDES电路系统312B。SERDES电路系统312B将串行化输出信号142B分离成多个基带信号340。
如图8B中所描绘，毫米波收发器电路系统110B、毫米波MODEM电路系统120B、和毫米波功率供应和控制器电路系统130B可被部署在第二毫米波引擎100B的第一（例如，上部）表面上，并且毫米波波导管连接器150B可被部署在第二毫米波引擎100B的第二（例如，下部）表面上。一个或更多导体320B可将毫米波收发器电路系统110B可通信地耦合到毫米波波导管连接器150B。
图9是根据本文中描述的至少一个实施例包含第一毫米波引擎100A和第二毫米波引擎100B的示例毫米波波导管通信系统900的正视图，每个毫米波引擎包含相应毫米波收发器电路系统110A和110B、和含有III-V半导体收发器电路系统910A和910B的相应分离管芯。互连912A和912B将III-V半导体收发器电路系统910A和910B可通信地耦合到部署在相应毫米波引擎封装100A和100B的第二（例如，下部）表面上的相应毫米波波导管连接器150A和150B。
经由一个或更多第一级互连316A，第一毫米波引擎100A可被部署在衬底310A附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310A。例如，衬底310A可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第二毫米波引擎100B通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。在一些实现中，第一毫米波引擎100A可被可通信地耦合到串行器/解串器（“SERDES”）电路系统312A，其接收多个基带信号（例如，由一个或更多处理器或控制器所生成的信号）330作为输入并生成包含由接收的基带信号所携带的信息和/或数据的串行化输出信号。在一些实现中，由SERDES电路系统312A所产生的串行化输出信号可经由一个或更多互连322A而被通信到第一毫米波引擎100A中的毫米波调制电路系统122A。毫米波收发器电路系统110A的至少一部分可包含III-V半导体收发器电路系统910A。
如图9中所描绘，毫米波收发器电路系统110A、毫米波III-V半导体收发器电路系统910A、毫米波MODEM电路系统120A、和毫米波功率供应和控制器电路系统130A可被部署在第一毫米波引擎100A的第一（例如，上部）表面上，并且毫米波波导管连接器150A可被部署在第一毫米波引擎100A的第二（例如，下部）表面上。经由一个或更多第一级互连316B，第二毫米波引擎100B可被部署在衬底310B附近并被可通信地耦合到其，任何数量的系统或装置也可被耦合到衬底310B。例如，衬底310B可包含一个或更多处理器、控制器、或类似半导体装置，其生成包含用于向第一毫米波引擎100A通信的信息和/或数据的一个或更多周期的、间歇的、持续的、或非周期的数据流。毫米波收发器电路系统110B可包含III-V半导体收发器电路系统910B。
在一些实现中，毫米波收发器电路系统110B经由一个或更多毫米波波导管152来接收来自第一毫米波引擎100A的毫米波信号154。接收的毫米波信号154包含对可通信地耦合到衬底310B的一个或更多本地或远程组件、装置、或系统有用的信息和/或数据。毫米波收发器电路系统110B向毫米波MODEM电路系统120B通信所接收的信号。毫米波MODEM电路系统120B从毫米波载波信号中分离所接收的含有数据和/或信息的串行化基带信号，并生成串行化输出信号142B。串行化输出信号142B可经由一个或更多导体322B而被指引到部署在衬底310B上的SERDES电路系统312B。SERDES电路系统312B将串行化输出信号142B分离成多个基带信号340。
图10是根据本文中描述的至少一个实施例的使用毫米波波导管152在毫米波引擎100A、100B之间通信的说明性方法1000的高级逻辑流程图。方法1000在1002开始。
在1004，毫米波MODEM电路系统120A将第一基带信号314调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号154A。在实施例中，串行器/解串器电路系统312可使用由来自被暂时或永久地可通信地耦合到毫米波引擎100A的一个或更多组件（例如，控制器、存储控制器、存储器控制器、处理器、微处理器、和类似物）的多个信号所提供或以其它方式所携带的信息和/或数据来生成第一基带信号330。在一些实现中，第一毫米波载波信号可包含具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的信号。
在1006，毫米波MODEM电路系统120A向毫米波收发器120A通信第一信号154A，以用于到毫米波波导管152A的传送。在一些实现中，毫米波收发器110A可经由一个或更多波导管连接器150A-150n向毫米波波导管152A通信第一信号154A。在一些实现中，毫米波收发器电路系统110A可至少部分使用III-V半导体制作技术来制作，以有益地改善所传送的第一信号154A的功率和/或第一信号154A的传送范围。在一些实现中，一个或更多毫米波波导管连接器150的所有或一部分可被部署在毫米波引擎封装的一个或更多表面中、其上、或其周围。在一些实现中，一个或更多毫米波波导管连接器150的所有或一部分可被部署在毫米波收发器110A中、其上、或其周围。
在1008，毫米波收发器110A接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号340的第二信号154B。在一些实现中，可从沿其来传播第一信号154A的相同毫米波波导管152A接收第二信号154B。在一些实现中，可由与沿其来传播第一信号154A的毫米波波导管152A不同的毫米波波导管152B来通信第二信号154B。在一些实现中，第二毫米波载波信号可包含具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的载波信号。
在1010，毫米波收发器110A向毫米波MODEM电路系统120A转发所接收的第二信号154B。毫米波MODEM电路系统120A从第二毫米波载波信号中解调或以其它方式来分离第二基带信号340。第二基带信号340可包含串行化第二基带信号，其含有或以其它方式来表达来自多个基带信号源中的每个基带信号源的信息和/或数据。
在1012，毫米波MODEM电路系统120A至少同步所接收的第二基带信号340与定时信号。在一些实现中，可使用CDR电路系统126来执行同步。在一些实现中，CDR电路系统126可包含一个或更多锁相环路（PLL）调谐器。在一些实现中，CDR电路系统126可包含均衡电路系统。方法1000在1014结束。
虽然图10示出了根据一个或更多实施例的各种操作，但要理解的是，并非图10中描绘的所有操作对其它实施例都是必需的。实际上，本文中完全设想了在本公开的其它实施例中，图10中描绘的操作和/或本文中描述的其它操作可以任何附图中未特别示出但仍与本公开完全一致的方式来组合。因此，指向在一个附图中未确切示出的特征和/或操作的权利要求被认为是在本公开的范畴和内容内。
本公开/申请提供了如下的技术方案：
1. 一种毫米波（mm-wave）封装，包括：
衬底；
可操作地耦合到所述衬底的CMOS毫米波调制电路系统，所述毫米波调制电路系统用于将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；
可操作地耦合到所述衬底的CMOS毫米波解调电路系统，所述毫米波解调电路系统用于从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号；
可操作地耦合到所述衬底并可通信地耦合到所述CMOS毫米波解调电路系统的CMOS时钟数据恢复电路系统，所述时钟数据恢复电路系统用于从所述第二基带信号中恢复定时信息；
CMOS毫米波传送器电路系统，用于：
接收来自所述CMOS毫米波调制电路系统的所述第一信号；以及
向第一毫米波波导管构件提供所述第一信号；
CMOS毫米波接收器电路系统。
2. 技术方案1所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波传送器电路系统和所述CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含III-V半导体电路系统。
3. 技术方案2所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波传送器电路系统和所述CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含可通信地耦合的III-V半导体电路系统管芯。
4. 技术方案2所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波传送器电路系统和所述CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含单片集成的III-V半导体电路系统管芯。
5. 技术方案1所述的毫米波封装，进一步包括第一毫米波波导管连接器：
其中可通信地耦合到所述第一毫米波波导管连接器的CMOS毫米波收发器电路系统包含所述CMOS毫米波传送器电路系统和所述CMOS毫米波接收器电路系统，所述CMOS毫米波收发器电路系统用于：
接收来自所述CMOS毫米波调制电路系统的所述第一信号；
经由所述第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管构件提供所述第一信号；
经由所述第一毫米波波导管连接器来接收来自所述第一毫米波波导管构件的第二信号；以及
向所述CMOS毫米波解调电路系统提供所述第二信号。
6. 技术方案5所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波收发器电路系统包含III-V半导体毫米波收发器电路系统。
7. 技术方案6所述的毫米波封装，其中所述III-V半导体毫米波收发器电路系统包括以下至少之一：可通信地耦合到所述CMOS毫米波收发器电路系统的III-V半导体毫米波收发器电路系统管芯、或与所述CMOS毫米波收发器电路系统所单片集成的III-V半导体毫米波收发器电路系统管芯。
8. 技术方案5所述的毫米波封装，所述第一毫米波波导管连接器至少部分被部署在所述衬底中。
9. 技术方案5所述的毫米波封装，所述第一毫米波波导管连接器被物理地耦合到所述CMOS毫米波收发器电路系统。
10. 技术方案1所述的毫米波封装，进一步包括：
可通信地耦合到所述CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器，所述CMOS毫米波传送器电路系统用于
接收来自所述CMOS毫米波调制电路系统的所述第一信号；以及
经由所述第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管构件提供所述第一信号；以及
可通信地耦合到所述CMOS毫米波接收器电路系统的第二毫米波波导管连接器，所述CMOS毫米波接收器电路系统用于：
经由所述第二毫米波波导管连接器来接收来自可通信地耦合到所述CMOS毫米波接收器电路系统的第二毫米波波导管的第二信号；以及
向所述CMOS毫米波解调电路系统提供所接收的第二信号。
11. 技术方案10所述的毫米波封装：
所述第一毫米波波导管连接器至少部分被部署在所述衬底中；以及
所述第二毫米波波导管连接器至少部分被部署在所述衬底中。
12. 技术方案10所述的毫米波封装：
所述第一毫米波波导管连接器被部署在所述CMOS毫米波传送器电路系统中或其上；以及
所述第二毫米波波导管连接器被部署在所述CMOS毫米波接收器电路系统中或其上。
13. 技术方案1所述的毫米波封装，进一步包括可操作地耦合到所述衬底的CMOS功率供应和管理电路系统。
14. 技术方案1所述的毫米波封装，其中所述CMOS时钟数据恢复电路系统包含锁相环路（PLL）时钟数据恢复电路系统。
15. 技术方案1所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波调制电路系统，所述CMOS毫米波解调电路系统，所述CMOS时钟数据恢复、所述CMOS毫米波传送器、和所述CMOS毫米波接收器电路系统在单个CMOS管芯中被实现。
16. 技术方案1所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波调制电路系统，所述CMOS毫米波解调电路系统，所述CMOS时钟数据恢复、所述CMOS毫米波传送器、和所述CMOS毫米波接收器电路系统来自多个半导体节点。
17. 技术方案1所述的毫米波封装，其中所述CMOS毫米波传送器和所述CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含用于在从大约30GHz到大约900GHz的频带中操作的电路系统。
18. 一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的方法，所述方法包括：
经由CMOS毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；
经由耦合到所述CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波传送器电路系统，经由可操作地耦合到所述CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送所述第一信号；
经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号；
经由CMOS毫米波解调电路系统从所述第二毫米波载波信号中解调所述第二基带信号；以及
经由可操作地耦合到所述衬底并可通信地耦合到所述CMOS毫米波解调电路系统的CMOS时钟数据恢复电路系统来同步所接收的第二信号与至少一个定时信号。
19. 技术方案18所述的方法，其中经由物理地耦合到所述衬底并可操作地耦合到所述CMOS毫米波调制电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送所述第一信号包括：
将所述第一信号传送到以下至少一个：
第一毫米波波导管，经由至少部分部署在所述衬底中并可通信地耦合到所述CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器；或者
第一毫米波波导管，经由至少部分部署在所述CMOS毫米波传送器电路系统中或其上的第一毫米波波导管连接器。
20. 技术方案18所述的方法，其中经由CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送所述第一信号包括：
经由CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送所述第一信号，所述CMOS毫米波传送器电路系统包含以下至少一个：可通信地耦合的III-V半导体传送器电路系统管芯、或单片集成的III-V半导体传送器电路系统管芯。
21. 技术方案18所述的方法，其中经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号包括：
经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号，所述CMOS毫米波接收器电路系统包含以下至少一个：可通信地耦合的III-V半导体接收器电路系统管芯、或单片集成的III-V半导体接收器电路系统管芯。
22. 技术方案18所述的方法，其中经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号，所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号，所述接收包括以下至少一个：
经由第二毫米波波导管连接器来接收来自第二毫米波波导管的所述第二信号，所述第二毫米波波导管连接器被可通信地耦合到所述CMOS毫米波接收器电路系统；或者
经由所述第一毫米波波导管连接器来接收来自所述第一毫米波波导管的所述第二信号，所述第一毫米波波导管连接器被可通信地耦合到所述CMOS毫米波接收器电路系统。
23. 技术方案22所述的方法，其中：
经由可操作地耦合到所述CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送所述第一信号包括：
经由耦合到所述CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波收发器电路系统，经由所述第一毫米波波导管连接器向所述第一毫米波波导管传送所述第一信号，所述第一毫米波波导管连接器被可操作地耦合到所述CMOS毫米波收发器电路系统；以及
经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号，所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号，所述接收包括：
经由所述第一毫米波波导管连接器由所述CMOS毫米波收发器电路系统来接收来自所述第一毫米波波导管的所述第二信号。
24. 技术方案18所述的方法，其中：
经由CMOS毫米波传送器电路系统来传送所述第一信号包括以下至少一个：
经由CMOS毫米波收发器电路系统来传送所述第一信号；或者
经由III-V半导体毫米波收发器电路系统来传送所述第一信号；以及
经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收所述第二信号包括以下至少一个：
经由所述CMOS毫米波收发器电路系统来接收所述第二信号；或者
经由所述III-V半导体毫米波收发器电路系统来接收所述第二信号。
25. 一种用于使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的系统，所述系统包括：
用于将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号的CMOS部件；
用于经由可操作地耦合的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送所述第一信号的CMOS部件；
用于接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号的CMOS部件；
用于从所述第二毫米波载波信号解调所述第二基带信号的CMOS部件；以及
用于同步至少一个定时信号与所接收的第二信号的CMOS部件。
当在本申请中和在权利要求中使用时，通过术语“和/或”来结合的项的列表能意味着所列项的任何组合。例如，短语“A、B和/或C”能意味着A；B；C；A和B；A和C；B和C；或A、B和C。当在本申请中和在权利要求中使用时，通过术语“中的至少一个”来结合的项的列表能意味着所列项的任何组合。例如，短语“A、B或C中的至少一个”能意味着A；B；C；A和B；A和C；B和C；或A、B和C。
当在本文中的任何实施例中使用时，术语“系统”或“模块”可指的是例如配置成执行任何上面提及的操作的软件、固件和/或电路系统。软件可被实施为记录在非暂态计算机可读存储介质上的软件封装、代码、指令、指令集和/或数据。固件可被实施为硬编码（例如，非易失性）于存储器装置中的代码、指令或指令集和/或数据。当在本文中的任何实施例中使用时，“电路系统”可例如单个或以任何组合方式包括硬连线电路系统、可编程电路系统（诸如包括一个或更多单独指令处理核的计算机处理器）、状态机电路系统、和/或存储由可编程电路系统或将来的计算范例（包含例如高度并行性、模拟或量子计算、诸如神经网络处理器的加速器的硬件实施例、和上述的非硅实现）所执行的指令的固件。所述电路系统可全体或单独被实施为形成更大系统的一部分的电路系统，例如，集成电路（IC）、芯片上系统（SOC）、桌上型计算机、膝上型计算机、平板计算机、服务器、智能电话等。
因此，本公开被指向用于在分离了从不到一米到几十米的距离的相同或不同机架中部署的安装于机架的装置之间通信的系统和方法。所述系统包含CMOS第一毫米波引擎，其包含毫米波收发器电路系统、毫米波MODEM电路系统、功率分配和控制电路系统、和毫米波波导管连接器。CMOS第一毫米波引擎可通信地耦合到CMOS第二毫米波引擎，其也包含毫米波收发器电路系统、毫米波MODEM电路系统、功率分配和控制电路系统、和毫米波波导管连接器。在一些实现中，可使用III-V半导体制造方法来制作毫米波收发器电路系统的至少一部分。
以下示例属于进一步实施例。本公开的以下示例可包括诸如至少一个装置的主题材料、方法、用于存储在被执行时促使机器基于所述方法来执行动作的指令的至少一个机器可读介质、用于基于所述方法来执行动作的部件、和/或用于在部署在从不到一米到几十米的距离内的安装于机架的装置上的CMOS毫米波引擎之间通信的系统。
根据示例1，提供了一种安装于互补金属氧化物半导体（CMOS）管芯的毫米波（mm-wave）封装。所述封装可包括衬底；可操作地耦合到衬底的CMOS毫米波调制电路系统，所述毫米波调制电路系统用于将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；可操作地耦合到衬底的CMOS毫米波解调电路系统，所述毫米波解调电路系统用于从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号；可操作地耦合到衬底并可通信地耦合到CMOS毫米波解调电路系统的CMOS时钟数据恢复电路系统，所述时钟数据恢复电路系统用于从第二基带信号中恢复定时信息；COMS毫米波传送器电路系统，用于接收来自CMOS毫米波调制电路系统的第一信号，并向第一毫米波波导管构件提供第一信号；以及CMOS毫米波接收器电路系统。
示例2可包含示例1的元素，其中CMOS毫米波传送器电路系统和CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含III-V半导体电路系统。
示例3可包含示例2的元素，其中CMOS毫米波传送器电路系统和CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含可通信地耦合的III-V半导体电路系统管芯。
示例4可包含示例2的元素，其中CMOS毫米波传送器电路系统和CMOS毫米波接收器电路系统中的至少一个包含单片集成的III-V半导体电路系统管芯。
示例5可包含示例1的元素，并且所述系统可另外包含第一毫米波波导管连接器：其中可通信地耦合到第一毫米波波导管连接器的CMOS毫米波收发器电路系统包含CMOS毫米波传送器电路系统和CMOS毫米波接收器电路系统，C所述MOS毫米波收发器电路系统用于：接收来自CMOS毫米波调制电路系统的第一信号；经由第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管构件提供第一信号；经由第一毫米波波导管连接器来接收来自第一毫米波波导管构件的第二信号；以及向CMOS毫米波解调电路系统提供第二信号。
示例6可包含示例5的元素，其中CMOS毫米波收发器电路系统包含III-V半导体毫米波收发器电路系统。
示例7可包含示例6的元素，其中III-V半导体毫米波收发器电路系统包括可通信地耦合到CMOS毫米波收发器电路系统的III-V半导体毫米波收发器电路系统管芯。
示例8可包含示例6的元素，其中III-V半导体毫米波收发器电路系统包括与CMOS毫米波收发器电路系统所单片集成的III-V半导体毫米波收发器电路系统管芯。
示例9可包含示例5的元素，其中第一毫米波波导管连接器包括至少部分部署在衬底中的第一毫米波波导管。
示例10可包含示例5的元素，其中第一毫米波波导管连接器包括物理耦合到CMOS毫米波收发器电路系统的第一毫米波波导管。
示例11可包含示例1的元素，并且所述系统可进一步包含可通信地耦合到CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器，CMOS毫米波传送器电路系统用于接收来自CMOS毫米波调制电路系统的第一信号、并经由第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管构件提供第一信号；和可通信地耦合到CMOS毫米波接收器电路系统的第二毫米波波导管连接器，CMOS毫米波接收器电路系统用于接收来自经由第二毫米波波导管连接器而被可通信地耦合到CMOS毫米波接收器电路系统的第二毫米波波导管的第二信号、并向CMOS毫米波解调电路系统提供所接收的第二信号。
示例12可包含示例11的元素，其中第一毫米波波导管连接器包括至少部分部署在衬底中的第一毫米波波导管连接器；并且第二毫米波波导管连接器包括至少部分部署在衬底中的第二毫米波波导管连接器。
示例13可包含示例11的元素，其中第一毫米波波导管连接器包括部署在CMOS毫米波传送器电路系统中或其上的第一毫米波波导管连接器；并且第二毫米波波导管连接器包括部署在CMOS毫米波接收器电路系统中或其上的第二毫米波波导管连接器。
示例14可包含示例1到13中任一项的元素，并且所述系统可进一步包含可操作地耦合到衬底的CMOS功率供应和管理电路系统。
示例15可包含示例1到13中任一项的元素，并且所述系统可进一步包含CMOS时钟数据恢复电路系统，其包含锁相环路（PLL）时钟数据恢复电路系统。
示例16可包含示例1到13中任一项的元素，其中CMOS毫米波调制电路系统提供具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的第一毫米波载波信号。
根据示例17，提供了一种使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的方法。所述方法可包含：经由CMOS毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号；并且经由耦合到CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波传送器电路系统，经由可操作地耦合到CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号。
示例18可包含示例17的元素，其中经由CMOS毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号可包含经由CMOS毫米波调制电路系统将第一基带信号调制到具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的第一毫米波载波信号上以提供具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的第一信号。
示例19可包含示例17的元素，其中经由物理地耦合到衬底并可操作地耦合到CMOS毫米波调制电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号可包含：经由耦合到CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波传送器电路系统，经由至少部分部署在衬底中并可通信地耦合到CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号。
示例20可包含示例17的元素，其中经由物理地耦合到衬底并可操作地耦合到CMOS毫米波调制电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号可包含：经由耦合到CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波传送器电路系统，经由部署在CMOS毫米波传送器电路系统中或其上的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号。
示例21可包含示例17的元素，其中经由CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送第一信号可包含：经由包含可通信地耦合的III-V半导体电路系统管芯的CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送第一信号。
示例22可包含示例17的元素，其中经由CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送第一信号可包含：经由包含单片集成的III-V半导体电路系统管芯的CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送第一信号。
示例23可包含示例17的元素，并且所述方法可进一步包含经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号，所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号；经由CMOS毫米波解调电路系统从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号；以及经由可操作地耦合到衬底并可通信地耦合到CMOS毫米波解调电路系统的CMOS时钟数据恢复电路系统来同步至少一个定时信号与接收的第二信号。
示例24可包含示例21的元素，其中经由CMOS毫米波解调电路系统从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号可包含经由CMOS毫米波解调电路系统从具有从大约30GHz到大约900GHz的频率的第二毫米波载波信号中解调第二基带信号。
示例25可包含示例21的元素，其中经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号（所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号）可包含经由第二毫米波波导管连接器来接收来自第二毫米波波导管的、包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号，第二毫米波波导管连接器被可通信地耦合到CMOS毫米波接收器电路系统。
示例26可包含示例21的元素，其中经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号（所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号）可包含经由第一毫米波波导管连接器来接收来自第一毫米波波导管的第二信号，第一毫米波波导管连接器被可通信地耦合到CMOS毫米波接收器电路系统。
示例27可包含示例24的元素，其中经由可操作地耦合到CMOS毫米波传送器电路系统的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号可包含经由耦合到CMOS毫米波调制电路系统的CMOS毫米波收发器电路系统，经由第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号，第一毫米波波导管连接器被可操作地耦合到CMOS毫米波收发器电路系统；并且经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号（所述第二信号包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号）可包含经由第一毫米波波导管连接器由CMOS毫米波收发器电路系统来接收来自第一毫米波波导管的第二信号。
示例28可包含示例25的元素，其中向第一毫米波波导管传送第一信号可包含由CMOS毫米波传送器电路系统向第一毫米波波导管传送具有第一极化的第一信号；并且接收来自第一毫米波波导管的第二信号可包含由CMOS毫米波接收器电路系统来接收来自第一毫米波波导管的具有第二极化的第二信号。
示例29可包含示例21的元素，其中经由CMOS毫米波传送器电路系统来传送第一信号可包含经由CMOS毫米波收发器电路系统来传送第一信号；并且经由CMOS毫米波接收器电路系统来接收第二信号可包含经由CMOS毫米波收发器电路系统来接收第二信号。
示例30可包含示例29的元素，其中经由CMOS毫米波传送器电路系统来传送第一信号可包含经由III-V半导体毫米波收发器电路系统来传送第一信号；并且经由CMOS毫米波收发器电路系统来接收第二信号可包含经由III-V半导体毫米波收发器电路系统来接收第二信号。
根据示例31，提供了一种用于使用互补金属氧化物半导体（CMOS）毫米波封装经由毫米波（mm-wave）信号来通信的系统。所述系统可包含：用于将第一基带信号调制到第一毫米波载波信号上以提供第一信号的CMOS部件；用于经由可操作地耦合的第一毫米波波导管连接器向第一毫米波波导管传送第一信号的CMOS部件；用于接收包含被调制到第二毫米波载波信号上的第二基带信号的第二信号的CMOS部件；用于从第二毫米波载波信号中解调第二基带信号的CMOS部件；以及用于同步至少一个定时信号与所接收的第二信号的CMOS部件。
本文中已采用的术语和表述被用作描述而非限制的术语，并且在此类术语和表述的使用中无意排除所示出和所描述的特征（或其部分）的任何等效物，以及可认识到各种修改在权利要求的范畴内是可能的。相应地，权利要求旨在覆盖所有此类等效物。