פיתוח 800G אתרנט

Dec 17, 2020

השאר הודעה

המודול האופטי מתפתח לקראת מהירות גבוהה ואינטגרציה. טלקום ומרכז נתונים הם שני תרחישי יישום עיקריים. מודולים אופטיים ניתן לסווג לתוך 10Gb / s, 25Gb / s, 50GB / s, 100GB / s, 400Gb / s, וכו 'על פי המהירות, הם יכולים להיות מחולקים SFP +, SFP28, QSFP 28, CFP2, QSFP-DD, OSFP, וכו 'על פי מרחק השידור, הם יכולים להיות מחולקים 100m, 500m, 2km, 10km, 40km, 80km, וכו '; על פי תבנית אפנון, זה יכול להיות מחולק אפנון עוצמת NRZ, אפנון עוצמת pam4, אפנון DP-QPSK / NQAM שלב לפי אם WDM נתמך, זה יכול להיות מחולק לאור אפור ואור צבע; על פי טמפרטורת עבודה שונה, זה יכול להיות מחולק כיתה מסחרית כיתה תעשייתית.


טלקום ומרכז נתונים הם שני תרחישי יישום עיקריים של מודול אופטי, המקדמים את הפיתוח של טכנולוגיית מודול אופטי למהירות גבוהה יותר ואינטגרציה גבוהה יותר. ברשת תקשורת ניידת קדימה, מודול אופטי מתפתח מ 10Gb / s תומך ממשק CPRI 4G ל 25Gb / s תומך ממשק ecpri 5G; מודול אופטי ברשת שידור גב בינוני מתפתח מ 50GB / s, 100GB / s כדי 200GB / s ו 400Gb / s. בארכיטקטורת המיתוג המסורתית של שלוש שכבות של מרכז הנתונים, קצב המודול האופטי מתפתח ל- 25 / 50 / 100 / 200 / 400Gbps; בארכיטקטורת המיתוג הדו-שכבתית החדשה, קצב המודול האופטי מתפתח ל- 800 ג'יגה-סיביות ל- s. בשנים האחרונות, עם הפיתוח המהיר של דרישות רוחב פס וטכנולוגיה מודול אופטי, סטנדרטיזציה של ממשק פוטואלקטרי מודול אופטי וטופס אריזה בבית ובחו"ל קודמה בו זמנית.


מפרט 800Gbase-r מגדיר את השכבה הבסיסית של רשת 800G, שצפויה להכפיל את הביצועים שוב כדי לעמוד בדרישות של מרכז הנתונים. ב-aDDition לשכבה הבסיסית של הרשת, צוות MSA הניתן לחיבור 800G פרסם בספטמבר 2019 את מפרט שידור ה-Ethernet של 800 ג'יגה-סיביות לשנייה המבוסס על טכנולוגיית אפנון Pam-4 עבור יישומי מרכז נתונים.

800G SR8: מודול 8x100G חסכוני עבור יישומי שידור לטווח קצר שיכולים לשדר 60-100 מטר על פני סיבים חד-מצביים.

800G FR4: מודול אופטי 4x200G, צריך לתמוך בפונקציית FEC חדשה.

בנוסף, ניתן לאמץ במפרט מודולים אופטיים הניתנים לחיבור, QSFP112-DD ו- OSFP 32, והמודולים האופטיים הניתנים לחיבור הם עדיין הבחירה האידיאלית עבור מרכזי נתונים ומפעילים של 800G.

תקן המודול האופטי הניתן לחיבור כפול של 800G QDFP הראשון מגדיר את הגודל של מודול אופטי 800G - QSFP-DD800. דווח כי המודול האופטי יכול לתמוך בשמונה ערוצים במהירות גבוהה, כל מהירות ערוץ היא 100G / s, והוא יכול להיות תואם QSFP-DD, QSFP +, QSFP28, QSFP56 ומודולים אופטיים אחרים, מתן מפעילי רשת עם נוחות ויתרונות מעולים בפריסה 800G Ethernet.


פתרון × 100G

דרישות תרחיש SR של 800G

עבור תרחישי יישום למרחק קצר, העלות היא מוקד תשומת הלב, ומודול מסוג זה נבחר בעיקר על-ידי מפעילי מרכזי נתונים בקנה מידה גדול במיוחד. המטרה של MSA היא לפתח מודול 8 פעמים בעלות נמוכה × 100G עבור תרחישי SR, המכסה את הנקודות הטובות ביותר של 60-100 מ'. MSA תגדיר מפרט PMD בעלות נמוכה עבור חיבור סיבים במצב יחיד המבוסס על 100G pam4. בנוסף, עבור יישום SR עם השהיה נמוכה, KP4 FEC ישמש במודול אופטי MSA 800G כדי להשיג תיקון שגיאות. אלגוריתמים אחרים של DSP כוללים גם שחזור שעון פשוט ושוויון. לבסוף, MSA תקצה מחבר למודול psm8, אשר יכול להתאוורר החוצה 8x100G.

800G SR scenario requirements

8 × היתכנות טכנית של 100G

באבולוציה מ- 400G-sr8 עד 800G-SR8, קצב ערוץ יחיד 100G עשוי להגביל פתרונות המבוססים על סיבים מרובי מצבים (MMF). על פי המודל התיאורטי המשמש IEEE, אנו יכולים להעריך כי כאשר קצב השידור הוא גבוה ככל 50G, מרחק השידור כי MMF יכול לתמוך הוא לא יותר מ 50m. הגורמים המגבילים הם רוחב הפס של VCSEL ופיזור מצב בין של MMF. על-ידי אופטימיזציה של ההתקן, המדיה הסיבית ואלגוריתם DSP משופר, שידור של 100 מ' יכול להתממש במחיר של עלות גבוהה יותר, עיכוב גבוה יותר וצריכת חשמל גדולה יותר. לכן, MSA pluggable 800G מודול אופטי קבוצת עבודה ממליצה להשתמש בטכנולוגיית שידור במצב יחיד כדי לממש 800G-SR8 סצינה חיבור.

8 × 100G technical feasibility plan

פתרון FR × 200G

ניתוח ביקוש 800G FR

טכנולוגיית הערוץ היחיד 200G pam4 היא השלב הטכני העיקרי הבא של אפנון עוצמת אופטית וחיבור זיהוי ישיר. הוא יהפוך לעולם של חיבור 800G 4 ערוצים ואת הרכיב הבסיסי של 1.6tb / s חיבור בעתיד. MSA יגדיר PMD מלא וכמה שכבות PMA, כולל חדש בהדחף נמוך, השהיה נמוכה FEC ערכת כחבילה מעל ה-FEC KP4 של אותות קלט חשמלי 112G כדי לשפר את רווח קידוד נטו (NCG) מודם. אחת המטרות העיקריות של הברית בתעשייה היא לפתח רכיבים אנלוגיים חשמליים ואופטיים חדשים בפס רחב עבור רכיבי משדר ומקלט, כולל ממירים דיגיטליים לאנלוגיים וממירים אנלוגיים לדיגיטליים (AD / DA). על מנת לעמוד בדרישות צריכת החשמל המחמירות של מודולים הניתנים לחיבור, שבב DSP עם מספר nm נמוך יותר יתוכנן בטכנולוגיית CMOS, ואלגוריתם עיבוד אותות בהת הספק נמוך ישמש להשגת שוויון ערוצים

800G FR demand analysis

היתכנות טכנית של ערכת 4 × 200G

בהתחשב בכך שהשליטה בטמפרטורה של Tec נחוצה ב- LAN WDM, ולא צפויים אמצעי בקרת טמפרטורה בערוץ יחיד 200G, צריכת החשמל תנותח בהתבסס על cwdm4. אובדן הכנסת קישורים, הפרעות מרובות חלקים (MPI), השהיית קבוצה דיפרנציאלית (DGD) ואובדן פיזור משדר (TDP) תורמים לצריכת חשמל של קישור. על פי המודל שפורסם על-ידי תקן IEEE, החישוב של אובדן MPI ו- DGD מוצג בטבלה 4. בהתחשב בעלייה של קצב השידור של 200G בערוץ אחד, אובדן הפיזור צפוי להיות גדול יותר מזה של 100G. ההצעה הסבירה של אובדן פיזור משדר (TDP) הוא 3.9 db. לכן, בהתחשב בהזדקנות המקלט ואובדן צימוד שיורית, כמו גם ערך כוח אופטי שידור טיפוסי של המשדר, אנחנו חושבים כי רגישות המקלט צריך להיות על - 5 DBM.

Technical feasibility of 4 × 200G scheme

פתרונות אפשריים ל-800G DR

בתרחיש של 800 DR, ישנם ארבעה נתיבים אפשריים. ראשית, ניתן להגדיר את פתרון 800G SR8 המוגדר ב- MSA 800G כדי להרחיב את הכיסוי ל- 500 מ'. מכיוון שפתרונות סיבים מקבילים דורשים יותר סיבים ערוץ, השיקול העיקרי במקרה זה הוא העלות של עד 500 מ ' של סיבים. שנית, פתרון cwdm4 2x400G מכפיל את זוגות המשדר והמקלט באמצעות פתרונות FR4 הזמינים. נראה שהפתרון הוא איזון בין משאבי סיבים לבגרות טכנולוגית. עם זאת, צריכת חשמל ועלות מודול הן המגבלות העיקריות. שלישית, הדור הבא של פתרונות ערוץ 200G יחיד עשוי לכסות את המצב הזה. הפתרון נחשב רק 4 זוגות של משדרים ומקלטים עם העלות הנמוכה ביותר וצריכת חשמל. באשר לזמן הזמין של הפתרון, הוא עדיין זקוק למחקר היתכנות ושיקול בגרות תעשייתית. לסיכום, מספר פתרונות נדנים עבור מקרי שימוש DR. MSA תעקוב אחר פיתוח הטכנולוגיה ותמליץ על יישום זה בעתיד.

Possible solutions for 800G DR


המוצרים של HTF מותאמים אישית, האיכות מובטחת, והאביזרים מיובאים.

איש קשר: support@htfuture.com

סקייפ :sales5_ 1909,WeChat :16635025029


שלח החקירה