Tudás

A szilícium fotonikus chipek a kutatólaboratóriumokból a nagy sebességű{0}}optikai adó-vevők közé kerültek. Ahogy a 400G-s modulok szabványossá válnak a hiperskálás adatközpontokban, és felgyorsul a 800G és 1.6T telepítése az AI-fürtökben, a mögöttes chiptechnológia már nem csak upstream probléma -, hanem közvetlenül meghatározza, hogyan kell megtervezni az optikai kábeleket, az MPO/MTP-szerelvényeket és a link-költségvetéseket.

A hazai kínai chip-beszállítók által a 200G, 400G és 800G szilícium fotonikus eszközök terén elért közelmúltbeli fejlődés egy újabb tényezőt adott a kábelvásárlók és a hálózati építészek számára, amelyeket nyomon kell követni. Mint egy optikai kábelgyártó, amely operátorokkal, hiperskálázókkal és integrátorokkal dolgozik együtt, ezt a trendet nem chiptörténetként tekintjük, hanemmit jelent a kábelezés számára, amely minden nagy sebességű{0}}kapcsolat alatt található.
 

Mi az a 400 G-os szilícium fotonikus chip?

A szilícium fotonikus chip optikai komponenseket - modulátorokat, hullámvezetőket, detektorokat és (heterogén kivitelben) lézerforrásokat - integrál szilíciumhordozóra CMOS-kompatibilis folyamatok segítségével. A hagyományos, indium-foszfid (InP) vagy gallium-arzenid (GaAs) köré épített diszkrét optikához képest a szilícium-fotonika célja a szorosabb integráció, az alacsonyabb bitteljesítmény és a jobb skálázás a meglévő félvezető vonalakon.

A 400 G-os szilícium fotonikus chip jellemzően hullámhosszonként 4×100G vagy 1×400G-t támogat, PAM4 modulációval és DSP-vel párosítva, és a QSFP-DD, OSFP és a feltörekvő 800G/1.6T formátumok optikai motorja.

Miért fontos a szilíciumfotonika a nagy sebességű{0}}optikai hálózatoknál?

A szilíciumfotonika felé való elmozdulást három olyan nyomás hajtja, amelyeket bármely adatközpont-üzemeltető felismer: teljesítmény, sűrűség és bitenkénti költség.

• Energiahatékonyság.A mesterséges intelligencia oktatófürtjei hatalmas sávszélességet koncentrálnak egyetlen rack-sorban, és minden optikára fordított watt olyan watt, amely nem áll rendelkezésre számításokhoz. A szilícium-fotonika vezető megközelítéssé vált a gigabitenkénti teljesítmény 400 G-on vagy a feletti lefelé tartásában.
• Integrációs sűrűség.Ha több sávot illeszt ugyanahhoz a modul helyigénybe, az teszi lehetővé, hogy a 800G és 1,6T adó-vevők elérjék az előlapot.
• Gyártási mérleg.A fotonikus eszközök szabványos szeletsorokra építése lehetővé teszi a mennyiség növekedését a mesterséges intelligencia és a felhőalapú kiépítések{0}}igényével párhuzamosan.

Ha mélyebbre szeretné tekinteni, hogy az adó-vevő sebessége hogyan illeszkedik a hálózat kialakításához, olvassa el a következő megjegyzésünket800G optikai modulokvégigjárja a tipikus interfész-lehetőségeket, és azt, hogy mindegyik hol landol egy valós telepítésben.

A hazai 400 g-os szilícium fotonikus chipek nyomása

Az elmúlt évtized nagy részében a 400G és nagyobb teljesítményű, csúcskategóriás{0}}szilícium fotonikus chipeket az amerikai és japán beszállítók uralták. Ez a kép megváltozott. A kínai beszállítók -, köztük az Accelink Technologies és a HG Genuine (Huagong Zhengyuan) - nyilvánosan kijelentették, hogy 200G, 400G és 800G szilícium fotonikus eszközeik gyártási szakaszba értek, és saját optikai motorjaikba és moduljaikra tervezik őket.

A hozamokra, árakra, vásárlói rendelésekre és tesztórákra vonatkozó konkrét állításokat egy adott hónapban óvatosan kell kezelni mindaddig, amíg nem támasztják alá vállalati bejelentések, auditált jelentések vagy jelentősebb iparági lefedettség. Ami nyilvánosan látható, és ami a kábelezési réteg szempontjából számít, az a tágabb irány: diverzifikáltabb szilícium fotonikus ellátás, több 400G és 800G optikai motor kerül a piacra, és gyorsabban terjeszkedik az AI-és felhő{4}}vezérelt telepítések felé.

Ennek az iránynak a chipen túlmutató következményei vannak.

A 400G szilícium fotonika megváltoztatja a száloptikai kábel követelményeit?

Magát a szálszálat - egymódusú-egymódusú vagy többmódusú üveg - nem kell újra feltalálni 400G-hoz. Az IEEE 802.3 családEthernet szabványokmeghatározza a 400GBASE-DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8 és a kapcsolódó interfészeket ugyanazokon a száltípusokon keresztül, amelyeket a legtöbb adatközpontban és metróhálózatban már telepítettek.

Az változik, hogy mennyire megbocsáthatatlan a kapcsolat. A magasabb szimbólumsebesség és a PAM4 moduláció csökkenti a veszteség költségvetését, növeli az üzemmód-partíciós zaj és a kromatikus diszperzió érzékenységét, és nagyobb súlyt helyez a csatlakozó minőségére, mint a 10G vagy a 25G valaha. A gyakorlatban ez három dolgot jelent a kábelezési réteg számára:

1. A beillesztési veszteség sokkal fontosabb.Egy kis plusz dB minden patch panelnél, splice-nél és MPO interfésznél, ami 10G-nál elviselhető volt, megszakíthatja a 400G-s kapcsolatot.
2. A hatótávolság rövidebb, mint a specifikációs lap javasolja.A valódi 400G/800G linkek ritkán futnak az abszolút maximális eléréssel, mivel a költségvetést a valós-csatlakozók számára és a hajlítási veszteségekre költik.
3. Az adatközpontban a párhuzamos optika dominál.A DR4/SR4/SR8 interfészek 8- vagy 16-szálas MPO-trönkökre támaszkodnak, nem pedig duplex LC-párokra.

   

Hatás az adatközponti kábelezésre, az MPO/MTP-re és az alacsony{0}}veszteségű szálra

Single{0}}mode vs multimode 400G

Körülbelül 100 méternél kisebb adatközponti távolságok esetén az OM4 és OM5 többmódusú optikai szálak az SR-osztályú adó-vevőkkel párosítva továbbra is vonzóak maradnak költségalapon. 500 m-es és afeletti távolságok esetén, valamint szinte az összes mesterséges intelligencia fürtszövet és DCI kapcsolat esetében az egy-mód dominál. Sok operátor most szabványosítja az alacsony-veszteséggel járó G.652.D-t az épületen belüli{10}}futtatásokhoz, és fontolóra veszi a G.654.E-t a hosszabb elérési szegmenseknél.

A 400G/800G tervezési viták során gyakran felmerülő két termékreferencia a miénkkis-veszteségű G.652.D egymódusú optikai szálés a miénkG.654.E ultra-alacsony-veszteségű száltávolsági{0}} és DCI alkalmazásokhoz. Több módú, rövid elérésű linkek eseténOM4 száltovábbra is az igásló, az OM5 vonzó, ahol az SWDM is alkalmazható.

MPO/MTP és párhuzamos optika

Mivel a legtöbb 400G és 800G rövid{2}}interfész párhuzamos, az MPO-12 és MPO-16 trönk az adatközponti szövetek alapértelmezett infrastruktúrájává vált. A polaritáskezelés (A, B vagy C típus), rögzített és nem rögzített végek, alacsony-veszteségű APC-csatlakozók egymódushoz és a végfelület tisztasága mostantól meghatározza, hogy egy 400G-s kapcsolat tisztán jön-e létre, vagy FEC-hibákat okoz-e.

Áttekintésünk aMPO/MTP termékeklefedi az ebben a rétegben jellemzően használt törzseket, kábelkötegeket és átalakító modulokat, és erről szóló megjegyzésünkMPO és MTP különbségekhasznos alapozó a beszállítói adatlapok összehasonlításához.

Veszteség költségvetési aritmetika

A 400G-DR4 és hasonló interfészek esetében a működési kapcsolati költségvetés a FEC után elég kicsi ahhoz, hogy két extra közepes minőségű MPO-csatlakozópár felemésztse a teljes árrést. Az alacsony-veszteségű csatlakozók megadása minden kitörési ponton -, valamint a beillesztési veszteséggel és OTDR-teszttel - végzett ellenőrzés már nem kötelező. Gyakorlati útmutatónk aoptikai kábel tesztelésevégigvezeti, hogy mit kell ellenőrizni a nagy sebességű{0}}link megnyitása előtt.
 

Mit kell figyelembe venniük a kábelvásárlóknak 400G és 800G hálózatok esetén?

A gyártó szemszögéből nézve a legtisztább 400G/800G-t{2}}kapó kezelők és integrátorok általában közös ellenőrzőlistán osztoznak:

• Korán zárolja le a veszteség költségvetését.Döntse el, hogy az egyes kapcsolatokhoz melyik interfész (DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8) tartozik, majd vissza-számolja ki, hány csatlakozópárt és milyen szálhosszt képes felvenni a kábelezés.
• Szabványosítson egy vagy két szálminőségre.A G.652.D, a low{1}}loss G.652.D és a G.654.E egyértelmű szabály nélküli keverése splice{4}}pont eltéréseket és zavart okoz a mezőben.
• Kezelje az MPO polaritását tervezési döntésként, ne helyszíni javításként.Válassza az A, B vagy C típust elöl, és dokumentálja azt minden rajzon.
• Igényes csatlakozóvég-felület minősége.Az APC az egyszeri-módhoz most az alapértelmezett; A UPC csak akkor fogadható el, ha a tükrözési költségvetés ezt lehetővé teszi.
• Tervezze meg a következő lépést.A kábelezést 10+ év alatt amortizálják; az adó-vevők sokkal gyorsabban kapcsolnak át. A csak 400G-ra tervezett üzem nem fogadja el kecsesen a 800G-t vagy az 1,6T-t.

Az összehangolt építkezést{0}}tervező üzemeltetők számára a miadatközponti csatlakozási megoldásokAz áttekintés leírja, hogy a törzs-, patch- és modulrétegek tipikusan együtt vannak megadva, és miszáloptikai adatközponti kábelezésoldal lefedi a hiperskálás és mesterséges intelligenciafürt-telepítésekben használt konkrét termékcsaládokat.

Mit jelent ez az ipar számára

Ha a hazai szilícium fotonikus ellátás továbbra is 400 G-ra skálázódik, és 800 G felé halad, három downstream hatás várható:

• Az optikai modulok árazási nyomása enyhül a chipoldalon, felszabadítva a költségvetést a jobb-minőségű kábelezés és csatlakozók számára -, ahol a nagy sebességű{2}}kapcsolatok a leggyakrabban meghibásodnak.
• A 800G és az 1.6T átmenet összenyomódik, mivel az ellátási lánc nagyobb része párhuzamosan, nem pedig sorozatosan gyárt{2}}.
• A mesterséges intelligencia klaszterek üzemeltetői, akik az új optikák legagresszívebb fogyasztói, egy második forrást szereznek a kritikus összetevőkhöz, ami javítja a szövetépítések{0}}tervezési horizontját.

Ezen eredmények egyike sem változtatja meg magának a szálnak a fizikáját. Amit megváltoztatnak, az az az ütem, amellyel a vásárlóknak készen kell állniuk az optikához illeszkedő kábelezésre.

Összegzés

A 400 G szilícium fotonika nem egy múló fejléc -, hanem a mögöttes motor, amely a 800 G-t és az 1,6 T-t tolja be a főbb adatközpontok és mesterséges intelligencia-fürtök telepítésébe. A diverzifikáltabb szilícium fotonikus ellátási lánc, beleértve a kínai beszállítók folyamatos fejlődését is, inkább felgyorsítja ezt az átmenetet, semmint alapvetően átirányítja.

Az optikai kábelt vásárlók számára a praktikus megoldás egyértelmű: a szálszál nem változott, de a hanyag kábelezés tűrése igen. A szűkösebb veszteség-költségvetések, a párhuzamosabb optika és a gyorsabb ütemű frissítések mind a kábelezési specifikációt az alacsony-veszteségű alkatrészek, az MPO polaritás gondos tervezése és a fegyelmezett kapcsolattesztek felé tolják. Azok az üzemeltetők, akik ezt a szabályt most beépítik üzemükbe, sokkal kevesebb utómunkával fogják felvenni az optika következő két generációját, mint azok, akik egyedül a mai adó-vevőre optimalizálnak.