Moduły optyczne 400G w Interkonektach Centów Danych (DCI)

Moduły optyczne 400G w Interkonekcji Centrum Danych (DCI)

         Według danych IDC, do 2025 r. prawie 80% globalnego ruchu danych ma być przechowywanych w serwerach rdzeniowych i krawędzi.tempo wzrostu ruchu ze wschodu na zachód w obrębie centrów danych będzie znacznie wyższe niż w obrębie ruchu z północy na południe i ruchu między centrami danychTradycyjne centra danych są stopniowo zastępowane przez chmurowe centra danych wraz z popularyzacją obliczeń w chmurze, co znacząco stymuluje popyt na rynku modułów optycznych 400G..

Zazwyczaj potrzeby klienta są dostosowywane w zależności od scenariusza zastosowania.Wydajność modułu jest kluczowym czynnikiem dla klientów poszukujących większej mocy i dłuższych odległości przesyłowychW przeciwieństwie do tego, w przypadku transmisji krótkiego zasięgu w centrach danych koszt transmisji jest bardziej krytyczny.

Aby osiągnąć większą pojemność, moduły optyczne 400G mają trzy główne podejście do obniżania kosztów za bit:

* Technologia PAM4: Technologia PAM4 skutecznie poprawia wydajność wykorzystania przepustowości. Przy tej samej częstotliwości baudów, częstotliwość bitowa sygnału PAM4 jest dwukrotnie większa niż sygnału NRZ,Zwiększenie efektywności przesyłu przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów.

* Wieloprzejazd: W porównaniu z 4-pasmową systemem przesyłowym rozwiązania 8-pasmowe oferują korzyści w zakresie równoważenia kosztów i zużycia energii.

* Chipy optyczne o wyższej częstotliwości Baud: Chipy te zwiększają prędkość transmisji bez wpływu na odległość transmisji.

          Moduły optyczne 400G są bardzo powszechne w aplikacjach w centrach danych. Na przykład moduł 400G QSFP-DD XDR4 może być używany w aplikacjach 4x100G z QSFP28-FR-100G.Moduł FR4 400G QSFP-DD obsługuje transmisję 2 km przez jednowarstwowe włóknaModuły 400G QSFP-DD LR8 i 400G QSFP-DD LR4 obsługują długości łączy do 10 km poprzez przesyłanie czterech długości fal CWDM.może pokonać 40 km na GNa rysunku poniżej przedstawiono rozwiązania modułów optycznych dla sieci centrów danych 400G.

       Z uwagi na to, że w stacjach bazowych 5G spodziewane jest wykorzystanie milionów modułów optycznych, operatorzy pilnie muszą obniżyć koszty modułów optycznych w inwestycjach w infrastrukturę sieci.moduły optyczne w sieciach transportu telekomunikacyjnego muszą mieć okres eksploatacji przekraczający 10 lat i obsługiwać odległości przesyłowe do 80 km, nakładające wyższe wymagania w zakresie niezawodności i wydajności w scenariuszach sieci transportu metra.

        Aby osiągnąć wyższe współczynniki przesyłu i niższe koszty produkcji, moduły 400G dla zintegrowanych sieci transportowych metra stosują technologie podobne do tych stosowanych w sieciach centrów danych:

* Moduły o wyższej niezawodności: Hermetyczne opakowanie jest stosowane w celu spełnienia wymogów dotyczących 10-letniego okresu użytkowania i zakresu temperatury roboczej od 0 do 70°C.

* Wysokiej wydajności odbiornik APD: Zwiększona wrażliwość odbiornika.

* Technologia spójnaW celu osiągnięcia odległości przesyłowych przekraczających 80 km rozwiązania 400G wykorzystują spójną technologię.wraz z rozwojem technologii integracji SiP i InP oraz ciągłym rozwojem technologii CMOS, moduły spójne mają tendencję do mniejszych rozmiarów i mniejszego zużycia energii.Niskie zużycie energii i niewielkie rozmiary modułów 400G ZR pozwalają na szerokie zastosowanie w scenariuszach dostępu do metrów.

Związane moduły optyczne rozwijają się w trzech kierunkach:

* Wydajność widmowa: Wykorzystanie ciągłych postępów w algorytmach oDSP w celu poprawy wydajności widmowej i zdolności pojedynczego włókna.

* Poziom Baud: Zwiększenie częstotliwości baudów na długość fali w celu osiągnięcia większej przepustowości na port, zmniejszając tym samym koszty i zużycie energii na bit.

* Mniejszy rozmiar i mniejsze zużycie energii: Przyjmowanie zintegrowanych komponentów optoelektronicznych, zaawansowanych procesów produkcyjnych i specjalistycznych algorytmów oDSP w celu zmniejszenia wielkości i zużycia energii modułów 400G.

Wniosek

        Obecne głównie stosowane moduły optyczne 400G są już szeroko stosowane w różnych scenariuszach sieciowych, w tym sieciach centrów danych, sieciach transportu metra i dalekobieżnych,sieci przesyłowe o dużej przepustowościPopyt na większą pojemność, niższe koszty za bit i niższe zużycie energii napędzają moduły optyczne w kierunku jeszcze wyższych prędkości transmisji danych.