Ränist fotoonkiibid on liikunud uurimislaboritest kiirete{0}}optiliste transiiverite peavoolu. Kuna 400G moodulid muutuvad hüperskaala andmekeskustes standardiks ning 800G ja 1.6T kasutuselevõtt AI-klastrite jaoks kiireneb, pole aluseks olev kiibitehnoloogia enam pelgalt ülesvoolu probleem -, see määrab otseselt kiudoptiliste kaablite, MPO/MTP sõlmede ja linkide eelarvete kujundamise.
Hiina kodumaiste kiibitarnijate hiljutised edusammud 200G, 400G ja 800G ränifotooniliste seadmete osas on lisanud kaabli ostjatele ja võrguarhitektidele veel ühe teguri, mida jälgida. Kiudoptiliste kaablite tootjana, kes töötab operaatorite, hüperskaalarite ja integraatoritega, ei vaata me seda suundumust kui kiibilugu, vaid kui küsimustmida see tähendab iga kiire{0}}lingi all oleva kaabli jaoks.
Mis on 400G ränifotoonkiip?
Ränist fotooniline kiip integreerib CMOS-ühilduvaid protsesse kasutades ränisubstraadile optilisi komponente - modulaatoreid, lainejuhte, detektoreid ja (heterogeense konstruktsiooniga) laseriallikaid -. Võrreldes traditsioonilise diskreetse indiumfosfiidi (InP) või galliumarseniidi (GaAs) ümber ehitatud optikaga, on ränifotoonika eesmärk olemasolevatel pooljuhtliinidel tihedam integratsioon, väiksem võimsus biti kohta ja parem skaleerimine.
400 G ränist fotooniline kiip toetab tavaliselt kas 4 × 100 G või 1 × 400 G lainepikkuse kohta koos PAM4 modulatsiooni ja DSP-ga ning on optiline mootor QSFP-DD, OSFP ja uute 800G/1.6T vormitegurite sees.
Miks on ränifotoonika kiirete{0}}optiliste võrkude jaoks oluline?
Ränifotoonika poole nihkumist põhjustavad kolm survet, mida iga andmekeskuse operaator tunneb: võimsus, tihedus ja biti hind.
- Energiatõhusus.AI treeningklastrid koondavad tohutu ribalaiuse ühte riiulireale ja iga optikale kulutatud vatt on arvutamiseks kättesaamatu vatt. Ränifotoonikast on saanud juhtiv lähenemisviis gigabiti võimsuse hoidmiseks allakäigutrajektooril 400 G ja kõrgemal.
- Integratsiooni tihedus.800G ja 1,6T transiiveritel jõuavad esipaneelini rohkemate radade paigaldamine samale mooduli jalajäljele.
- Tootmisskaala.Fotooniliste seadmete ehitamine standardsetele vahvliliinidele võimaldab mahtu kasvada koos nõudlusega tehisintellekti ja pilve{0}}ehitamise järele.
Kui soovite põhjalikumalt vaadata, kuidas transiiveri kiirused võrgukujundusele vastavad, lugege meie märkust800G optilised moodulidkõnnib läbi tüüpilised liidese valikud ja kus igaüks jõuab reaalsesse juurutusse.
Kodumaiste 400G ränifotoonkiipide tõuge
Suurema osa viimasest kümnendist domineerisid 400G ja suuremate{0}}ränist fotoonkiipide üle USA ja Jaapani tarnijad. See pilt on muutunud. Hiina tarnijad -, sealhulgas Accelink Technologies ja HG Genuine (Huagong Zhengyuan) - on avalikult teatanud, et nende 200G, 400G ja 800G ränist fotoonilised seadmed on jõudnud tootmisetappi ning neid kujundatakse oma optilisteks mootoriteks ja mooduliteks.
Konkreetseid väiteid tootluse, hinnakujunduse, klientide tellimuste ja katsetundide kohta igal konkreetsel kuul tuleks käsitleda ettevaatlikult, kuni neid toetavad ettevõtte dokumendid, auditeeritud aruanded või suuremad valdkonnad. Avalikult nähtav ja kaabelduskihi jaoks oluline on laiem suund: mitmekesisem ränifotooniline tarnimine, turule tulev rohkem 400G ja 800G optilisi mootoreid ning kiirem AI--- ja pilvepõhiste{4}}juurutuste kasutuselevõtt.
Sellel suunal on kiibist palju kaugemale ulatuv mõju.
Kas 400G silikoonfotoonika muudab kiudoptilise kaabli nõudeid?
Kiudriba ennast - ühemoodiline- või mitmemoodiline klaas - ei pea 400G jaoks uuesti leiutama. IEEE 802.3 perekondEtherneti standardidmääratleb 400GBASE-DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8 ja nendega seotud liidesed samade kiudude tüüpide kaudu, mis on enamikus andmekeskustes ja metroovõrkudes juba kasutusele võetud.
Muutub see, kui andestamatu link muutub. Kõrgemad sümbolikiirused ja PAM4 modulatsioon vähendavad kadude eelarvet, suurendavad tundlikkust režiimi jaotusmüra ja kromaatilise dispersiooni suhtes ning panevad pistiku kvaliteedile rohkem kaalu kui 10G või 25G kunagi teinud. Praktikas tähendab see kaabelduskihi jaoks kolme asja:
- Sisestamise kadu on olulisem.Väike lisadB igal paigapaneelil, splaissil ja MPO liidesel, mis oli 10G juures talutav, võib katkestada 400G lingi.
- Katvus on lühem, kui spetsifikatsioonilehel soovitatakse.Päris 400G/800G lingid töötavad harva absoluutse maksimaalse katvuse juures, kuna eelarve kulutatakse tegelikule-pistikute arvule ja paindekadudele.
- Andmekeskuse sees domineerib paralleelne optika.DR4/SR4/SR8 liidesed põhinevad pigem 8- või 16-kiulistel MPO magistraalidel kui dupleks-LC paaridel.
Mõju andmekeskuse kaabeldusele, MPO-le/MTP-le ja väikese{0}}kaoga kiududele
Üks{0}}režiim vs multirežiim 400G juures
Andmekeskuse ulatuse puhul, mis on alla umbes 100 m, jäävad OM4 ja OM5 mitmemoodilised kiudoptikud, mis on ühendatud SR--klassi transiiveritega, kulupõhiselt atraktiivseks. 500 m ja üle selle ning peaaegu kõigi tehisintellekti klastri kangaste ja DCI linkide puhul domineerib ühe-režiim. Paljud operaatorid standardiseerivad nüüd väikese-kaoga G.652.D ehituses{10}}käitamiseks ja kaaluvad G.654.E pikema katvuse segmentide jaoks.
Kaks tooteviidet, mis 400G/800G disainiaruteludes sageli esile kerkivad, on meie jaoksväikese-kaoga G.652.D ühemoodi-kiudja meieG.654.E ülimalt-madala-kaoga kiudpikamaa{0}}- ja DCI rakenduste jaoks. Mitmerežiimiliste lühikese ulatusega linkide jaoksOM4 kiudjääb tööhobuseks, OM5 on atraktiivne, kus SWDM on kohaldamisalas.
MPO/MTP ja paralleeloptika
Kuna enamik 400G ja 800G lühi{2}}liideseid on paralleelsed, on MPO-12 ja MPO-16 magistraalidest saanud andmekeskuste kangaste vaiketaristu. Polaarsuse haldamine (tüüp A, B või C), kinnitatud ja kinnitamata otsad, väikese -kaotusega APC-pistikud üherežiimi jaoks ja otspinna puhtus määravad nüüd kindlaks, kas 400G link tuleb puhtalt või lööb FEC-vigu.
Meie ülevaadeMPO/MTP tootedhõlmab selles kihis tavaliselt kasutatavaid pagasiruumi, rakmeid ja konversioonimooduleid ning meie märkust selle kohtaMPO ja MTP erinevusedon kasulik aabits ostjatele, kes võrdlevad tarnija andmelehti.
Kaotuse eelarve aritmeetika
400G-DR4 ja sarnaste liideste puhul on töölingi eelarve pärast FEC-i piisavalt väike, et kaks täiendavat keskpärase kvaliteediga MPO-pistikupaari võivad kogu varu kulutada. Madala-kaoga konnektorite määramine igas katkestuspunktis - ning sisestuskao ja OTDR-i testimisega - kinnitamine pole enam kohustuslik. Meie praktiline juhendfiiberoptiliste kaablite testiminekirjeldab, mida kontrollida enne kiire{0}}lingi avamist.
Mida peaksid kaabli ostjad 400G ja 800G võrkude puhul arvestama?
Tootja vaatenurgast jagavad operaatorid ja integraatorid, kes saavad kõige puhtamaid 400G/800G uuendusi{2}}ühise kontrollnimekirja.
- Lukustage kahjumi eelarve varakult.Otsustage, milline liides (DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8) on iga lingi jaoks kohaldatav, ja seejärel tagasi-arvutage, mitu konnektoripaari ja kui palju kiu pikkust kaabeldus neelab.
- Standardige ühe või kahe kiuklassi jaoks.G.652.D, madala-kadu G.652.D ja G.654.E segamine ilma selge reeglita tekitab splaissi-punktide mittevastavust ja segadust.
- Käsitlege MPO polaarsust disainiotsusena, mitte väljaparandusena.Valige ees tüüp A, B või C ja dokumenteerige see igal joonisel.
- Nõudke konnektori otsa{0}}pinna kvaliteeti.APC ühe{0}}režiimi jaoks on nüüd vaikeseade; UPC on vastuvõetav ainult siis, kui peegeldamiseelarve seda võimaldab.
- Planeerige järgmine samm.Kaabeldus amortiseeritakse 10+ aasta jooksul; transiiverid pöörduvad palju kiiremini. Ainult 400G jaoks mõeldud tehas ei võta graatsiliselt vastu 800G ega 1,6T.
Koordineeritud väljaehitamist{0}}kavandavatele operaatoritele on meieandmekeskuste ühenduvuslahendusedülevaade kirjeldab, kuidas põhi-, paiga- ja moodulikihte tavaliselt koos määratakse, ja meiefiiberoptiline andmekeskuse kaabeldusleht hõlmab konkreetseid tooteperekondi, mida kasutatakse hüperskaala ja AI-klastri juurutamisel.
Mida see tööstuse jaoks tähendab
Kui kodumaine räni fotooniline tarne ulatub jätkuvalt 400 G juurde ja liigub 800 G suunas, on mõistlik eeldada kolme allavoolu efekti:
- Optilise mooduli hinnasurve leeveneb kiibi poolel, vabastades eelarve kvaliteetsema-kaablite ja pistikute jaoks -, mis on just see koht, kus kiired{2}}lingid kõige sagedamini ebaõnnestuvad.
- 800G ja 1,6T üleminek surub kokku, kuna suurem osa tarneahelast on masstootmine paralleelselt, mitte seeriaviisiliselt.
- Tehisintellektiklastri operaatorid, kes on uue optika kõige agressiivsemad tarbijad, saavad kriitiliste komponentide jaoks teise allika, mis parandab nende{0}}kangaehituse planeerimishorisonti.
Ükski neist tulemustest ei muuda kiu enda füüsikat. Mida nad muudavad, on tempo, millega ostjad peavad olema valmis optikaga sobiva kaabeldusega.
KKK
K: Kas 400G ränifotoonika muudab mu olemasoleva OS2 kaabelduse vananenuks?
V: No. 400GBASE-DR4, FR4 ja LR4 töötavad kõik standardse G.652-klassi ühemoodilise{10}}kiuga. Olemasolev OS2 tehas on endiselt kasutatav, kuigi linkide eelarved ja pistikute kvaliteet muutuvad kriitilisemaks. Vanem jaam, millel on suure kadudega pistikud või liigne ühenduskohtade arv, võib vajada väljavahetamise asemel parandamist.
K: Kas ma peaksin oma mitmerežiimilist jaama uuendama OM3-lt OM4-le või OM5-le?
V: Uute konstruktsioonide puhul on OM4 praktiline lähtepunkt 400 G lühi{2}}ulatusvõimega mitmerežiimilise režiimi kaudu. OM5 (lairiba multirežiim) tasub kaaluda, kus on SWDM{5}}põhised liidesed või kuhu soovite tulevaste lühikese ulatusega{6}}valikute jaoks ruumi. OM3 ei ole üldiselt Greenfield 400G kanga jaoks õige valik.
K: Mis vahe on MPO-12 ja MPO-16 vahel?
V: MPO-12 on domineerinud paralleeloptikas 40G QSFP+ kuni 400G-DR4. MPO-16 (ja MPO-2×16) võeti kasutusele, et toetada 8-rajalisi liideseid, nagu 400GBASE-SR8 ja 800GBASE-SR8 ühes pesas. Uued tehisintellektiklastri järgud kutsuvad lisaks MPO-12-le üha enam esile ka MPO-16.
K: Kas odavam silikoonfotooniline varustus tähendab odavamat kiudoptilist kaablit?
V: Kaudselt. Moodulite kulude vähendamine vabastab projekti eelarve, mis sageli investeeritakse kõrgema-kvaliteediga kiudoptidesse ja madala{2}}kaoga konnektoritesse, selle asemel, et see kantakse otse materjalidesse. Kaablite omandiõiguse kogumaksumus paraneb üldiselt pigem pistiku ja koostu tasemel kui toorkiu enda puhul.
K: Milliseid testimisi peaksin tegema enne 400G lingi käivitamist?
V: Otsast-lõpuni-sisestuskadu, ühe-režiimi tagastuskadu, OTDR-jäljed splaissi ja pistiku kvaliteedi jaoks ning näo{3}}otsa kontrollimine iga MPO ja LC puhul. Pikemate ühemoodi{5}}vahemike korral võivad olenevalt transiiveri tüübist olla asjakohased ka kromaatiline dispersioon ja PMD mõõtmine.
Kokkuvõte
400G ränifotoonika ei ole mööduv pealkiri - see on aluseks olev mootor, mis surub 800G ja 1,6T tavapärastesse andmekeskustesse ja tehisintellektiklastritesse. Mitmekesisem ränifotoonilise tarneahel, sealhulgas Hiina tarnijate jätkuv areng, kiirendab seda üleminekut, mitte ei suuna seda põhjalikult ümber.
Fiiberoptiliste kaablite ostjate jaoks on praktiline lahendus otsekohene: kiudriba pole muutunud, kuid tolerants lohaka kaabelduse suhtes on muutunud. Väiksemad kadude eelarved, paralleelsem optika ja kiirem kiiruse uuendamise sagedus suunavad kaabeldusspetsifikatsiooni madala-kaoga komponentide, hoolika MPO polaarsuse planeerimise ja distsiplineeritud linkide testimise poole. Operaatorid, kes ehitavad selle distsipliini nüüd oma tehasesse, neelavad järgmise kahe põlvkonna optikat palju vähema ümbertöötamisega kui need, kes optimeerivad ainult tänapäevase transiiveri jaoks.