Силицијумски фотонски чипови су се преселили из истраживачких лабораторија у главни ток{0}}оптичких примопредајника велике брзине. Како 400Г модули постају стандардни у хиперскаларним центрима података, а 800Г и 1.6Т примене убрзавају за АИ кластере, основна технологија чипа више није само узводна брига - већ директно обликује како треба да се дизајнирају оптички каблови, МПО/МТП склопови и буџети веза.
Недавни напредак домаћих кинеских добављача чипова у 200Г, 400Г и 800Г силицијумским фотонским уређајима додао је још један фактор за праћење купаца каблова и мрежних архитеката. Као произвођач оптичких каблова који ради са оператерима, хиперскалерима и интеграторима, на овај тренд гледамо не као на причу о чипу, већ као на питањешта то значи за каблове који се налазе испод сваке{0}}везе велике брзине.
Шта је 400Г силицијум фотонски чип?
Силицијумски фотонски чип интегрише оптичке компоненте - модулаторе, таласоводе, детекторе и (у хетерогеним дизајнима) ласерске изворе - на силицијумској подлози користећи ЦМОС-компатибилне процесе. У поређењу са традиционалном дискретном оптиком изграђеном око индијум фосфида (ИнП) или галијум арсенида (ГаАс), силицијум фотоника има за циљ чвршћу интеграцију, мању снагу по биту и боље скалирање на постојећим полупроводничким линијама.
400Г силицијумски фотонски чип обично подржава 4×100Г или 1×400Г по таласној дужини, упарен са ПАМ4 модулацијом и ДСП-ом, и оптички је механизам унутар КСФП-ДД, ОСФП и нових 800Г/1.6Т фактора облика.
Зашто је силиконска фотоника важна за{0}}оптичке мреже велике брзине
Помак ка силицијумској фотоници вођен је трима притиском које ће сваки оператер центра података препознати: снага, густина и цена по биту.
- Енергетска ефикасност.Кластери за обуку вештачке интелигенције концентришу огроман пропусни опсег у једном реду сталка, а сваки ват потрошен на оптику је ват недоступан за рачунање. Силицијумска фотоника је постала водећи приступ за одржавање снаге по гигабиту на силазној путањи на 400Г и више.
- Густина интеграције.Постављање више трака у исти отисак модула је оно што омогућава 800Г и 1.6Т примопредајницима да стигну до предњег панела.
- Производна скала.Израда фотонских уређаја на стандардним линијама плочица је оно што омогућава да обим расте упоредо са потражњом од стране вештачке интелигенције и изградње{0}}облака.
За дубљи поглед на то како се брзине примопредајника пресликавају на дизајн мреже, наша напомена о800Г оптички модулипролази кроз типичне опције интерфејса и где свака долази у правој примени.
Пусх за домаће 400Г силиконске фотонске чипове
Током већег дела протекле деценије, врхунски{0}}силицијумски фотонски чипови за 400Г и више су доминирали добављачи из САД и Јапана. Та слика се мењала. Кинески добављачи - укључујући Аццелинк Тецхнологиес и ХГ Генуине (Хуагонг Зхенгиуан) - јавно су изјавили да су њихови 200Г, 400Г и 800Г силицијумски фотонски уређаји достигли производне фазе и да се дизајнирају у сопствене оптичке моторе и модуле.
Специфичне тврдње о приносима, ценама, поруџбинама купаца и сатима тестирања у било ком месецу треба пажљиво третирати док их не поткријепе поднесци компаније, ревидирани извештаји или покривање веће индустрије. Оно што је јавно видљиво, а оно што је важно за кабловски слој, јесте шири правац: разноврсније снабдевање фотоницом силикона, више 400Г и 800Г оптичких мотора који долазе на тржиште и бржи улазак у примене АИ-покренуте и у облаку-.
Тај правац има импликације далеко изван самог чипа.
Да ли 400Г Силицон Пхотоницс мења захтеве за оптички кабл?
Сама влакна - сингле-моде или мултимоде гласс - не треба поново да се измишља за 400Г. Породица ИЕЕЕ 802.3Етхернет стандардидефинише 400ГБАСЕ-ДР4, ФР4, ЛР4, СР4.2, СР8 и сродне интерфејсе преко истих типова влакана који су већ примењени у већини центара података и метро мрежа.
Оно што се мења је како веза постаје неопростива. Веће брзине симбола и ПАМ4 модулација смањују буџет за губитке, подижу осетљивост на шум партиције у режиму и хроматску дисперзију и дају већу тежину квалитету конектора него што су то икада чинили 10Г или 25Г. У пракси, то значи три ствари за слој каблова:
- Губитак уметања је важнији.Мали додатни дБ на сваком патцх панелу, спајању и МПО интерфејсу који је био толерантан на 10Г може прекинути везу од 400Г.
- Досег је краћи него што сугерише спецификација.Праве 400Г/800Г везе ретко раде на апсолутном максималном домету јер се буџет троши на стварно-бројање конектора и губитке савијања.
- Паралелна оптика доминира унутар центра података.ДР4/СР4/СР8 интерфејси се ослањају на МПО канале са 8 или 16 влакана уместо на дуплекс ЛЦ парове.
Утицај на каблирање центра података, МПО/МТП и влакна са малим{0}}губицима
Једноструки{0}}режим наспрам вишемодних при 400Г
За домете центара података испод око 100 м, ОМ4 и ОМ5 вишемодна влакна упарена са примопредајницима класе СР- остају атрактивна на основу трошкова. За домете од 500 м и више, и за скоро све АИ кластерске структуре и ДЦИ везе, доминира један-режим. Многи оператери се сада стандардизују на-Г.652.Д са малим губицима за-програме у изградњи и разматрају Г.654.Е за сегменте са дужим досегом.
Две референце производа које се често појављују у дискусијама о дизајну 400Г/800Г су нашеЈедномодно влакно Г.652.Д са малим-губицима-и нашеГ.654.Е влакна са ултра-малим-губицимаза дуготрајне-прилике и ДЦИ апликације. За вишемодне везе кратког домета,ОМ4 влакнаостаје радни коњ, са ОМ5 атрактивним тамо где је СВДМ у обиму.
МПО/МТП и паралелна оптика
Пошто је већина 400Г и 800Г интерфејса кратког{2}}дохвата паралелна, МПО-12 и МПО-16 транкови су постали подразумевана инфраструктура за структуре центара података. Управљање поларитетом (Тип А, Б или Ц), закачени у односу на незакачене крајеве, АПЦ конектори са малим-губицима за сингле-моде и чистоћа крајњег дела сада утичу на то да ли ће 400Г веза бити исправна или се руши на ФЕЦ грешкама.
Наш преглед оМПО/МТП производипокрива гепеке, појасеве и модуле за конверзију који се обично користе у овом слоју, а наша напомена оМПО и МТП разликеје користан пример за купце који упоређују табеле са подацима добављача.
Аритметика буџета губитака
За 400Г-ДР4 и сличне интерфејсе, оперативни буџет везе након ФЕЦ-а је довољно мали да два додатна пара МПО конектора осредњег квалитета могу да потроше целу маргину. Одређивање конектора са малим-губицима на свакој тачки прекида - и верификација са губитком уметања и тестирањем ОТДР-а - више није опционо. Наш практични водич заиспитивање оптичких кабловаобјашњава шта треба да проверите пре него што отворите{0}}везу велике брзине.
Шта купци каблова треба да размотре за 400Г и 800Г мреже
Из перспективе произвођача, оператери и интегратори који добијају најчистије 400Г/800Г-покретање обично деле заједничку контролну листу:
- Рано закључајте буџет за губитке.Одлучите који интерфејс (ДР4, ФР4, ЛР4, СР4.2, СР8) је у опсегу за сваку везу, а затим назад-израчунајте колико парова конектора и коју дужину влакна каблови могу да апсорбују.
- Стандардизујте једну или две врсте влакана.Мешање Г.652.Д, са малим-губицима Г.652.Д и Г.654.Е без јасног правила ствара неподударање-тачака спајања и конфузију на терену.
- Третирајте МПО поларитет као одлуку о дизајну, а не као поправку на терену.Одаберите тип А, Б или Ц унапред и документујте то на сваком цртежу.
- Захтевајте квалитет крајњег{0}}краја конектора.АПЦ за један{0}}режим је сада подразумевани; УПЦ је прихватљив само тамо где то дозвољавају буџети за рефлексију.
- Планирајте следећи корак.Каблирање се амортизује током 10+ година; примопредајници се много брже окрећу. Постројење дизајнирано само за 400Г неће грациозно прихватити 800Г или 1,6Т.
За оператере који планирају координисану изградњу{0}}нашарешења за повезивање дата центарапреглед описује како се слојеви дебла, закрпе и модула обично специфицирају заједно, а нашкаблирање центара података са оптичким влакнимастраница покрива специфичне породице производа које се користе у хиперскали и АИ кластерима.
Шта ово значи за индустрију
Ако домаће фотонско снабдевање силицијумом настави да расте на 400Г и напредује ка 800Г, разумно је очекивати три низводна ефекта:
- Притисак на цене оптичког модула се смањује на страни чипа, ослобађајући буџет за више{0}}квалитетне каблове и конекторе -, што је управо место где везе велике{2}}брзине најчешће не успевају на терену.
- 800Г и 1.6Т прелаз се компримује, јер се већи део ланца снабдевања масовно-производи паралелно, а не серијски.
- Оператери кластера вештачке интелигенције, који су најагресивнији потрошачи нове оптике, добијају други извор за критичне компоненте, што побољшава њихов хоризонт планирања за израду{0}}фабриката.
Ниједан од тих исхода не мења физику самог влакна. Оно што мењају је темпо којим купци треба да буду спремни са кабловима који одговарају оптици.
ФАК
П: Да ли ће 400Г Силицон Пхотоницс мој постојећи ОС2 кабл учинити застарелим?
О: Не. 400ГБАСЕ-ДР4, ФР4 и ЛР4 сви раде на стандардном Г.652-класи једномодног влакна{10}}. Постојеће ОС2 постројење остаје употребљиво, иако буџети веза и квалитет конектора постају критичнији. Старијем постројењу са конекторима са великим губицима или превеликим бројем спојева можда ће бити потребна санација, а не замена.
П: Да ли да надоградим своју мултимодну електрану са ОМ3 на ОМ4 или ОМ5?
О: За нове верзије, ОМ4 је практична основа за 400Г кратког-домета преко вишемода. ОМ5 (широкопојасни мултимод) вреди размотрити где су интерфејси засновани на СВДМ-у опсегу или где желите простор за будуће опције кратког-домета. ОМ3 генерално није прави избор за греенфиелд 400Г тканину.
П: Која је разлика између МПО-12 и МПО-16?
О: МПО-12 је доминирао паралелном оптиком од 40Г КСФП+ до 400Г-ДР4. МПО-16 (и МПО-2×16) је представљен да подржава интерфејсе са 8 трака као што су 400ГБАСЕ-СР8 и 800ГБАСЕ-СР8 у једном конектору. Нове АИ кластера све више позивају на МПО-16 поред МПО-12.
П: Да ли јефтиније силицијумско фотоничко снабдевање значи и јефтинији оптички кабл?
О: Индиректно. Смањење трошкова модула ослобађа буџет пројекта, који се често поново улаже у конекторе за влакна вишег -квалитета и са малим- губицима уместо да се преноси директно на фабрику материјала. Прича о укупној цени власништва за каблове се генерално побољшава на нивоу конектора и склопа, а не на самом сировом влакну.
П: Које тестирање треба да извршим пре него што отворим везу од 400Г?
О: Губитак-до-уметања од краја до краја, повратни губитак за једноструки-режим, ОТДР трагови за квалитет спајања и конектора, и{3}}инспекција крајњег лица на сваком МПО и ЛЦ. За дуже распоне једног-режима, хроматска дисперзија и мерење ПМД такође могу бити релевантни у зависности од типа примопредајника.
Резиме
400Г силицијум фотоника није пролазни наслов -, већ основни механизам који гура 800Г и 1,6Т у главне центре података и АИ кластере. Разноврснији фотонски ланац снабдевања силицијумом, укључујући континуирани напредак кинеских добављача, убрзава ту транзицију уместо да је суштински преусмерава.
За купце оптичких каблова, практичан закључак је једноставан: влакна се нису променила, али толеранција на неуредно каблирање јесте. Мањи буџети за губитке, више паралелне оптике и бржи ритам надоградње брзине, све то гура спецификацију каблова ка компонентама са малим-губицима, пажљивом планирању поларитета МПО и дисциплинованом тестирању везе. Оператери који сада уграде ту дисциплину у своју фабрику ће апсорбовати наредне две генерације оптике са далеко мање дораде од оних који оптимизују само за данашњи примопредајник.