400G modil optik nan rezo modèn

 

Faktè fòm lagè a pèsonn te genyen

 

QSFP-DD ak OSFP soti nan pwosesis estanda yo tankou de frè ak sè ki pa t 'kapab dakò sou anyen eksepte ke yo tou de te vle 400G. Endistri a te bezwen uit liy elektrik nan 50Gbps chak, ak de diferan consortium deside rezoud pwoblèm sa a nan de fason diferan.

QSFP-DD te genyen agiman konpatibilite a. Li adapte ak QSFP28 ki deja egziste si ou strabiye ase difisil epi ou pa gen pwoblèm dezyèm ranje a nan broch. Konpatibilite bak enpòtan lè ou gen dè dizèn de milye pò deplwaye ak yon CFO ki poze kesyon pwente sou byen bloke.

OSFP te genyen agiman tèmik la. Lojman yon ti kras pi gwo ak dissipateur chalè entegre vle di ou ka aktyèlman gaye 15-20 watt modil sa yo desine san yo pa kwit pò adjasan yo. Mwen te wè kat liy kote pò QSFP-DD kwen yo toujou kouri 8 degre pi cho pase mitan yo paske konsepsyon koule lè a te sipoze anvlòp pouvwa 100G.

Ni vrèman genyen. Pifò hyperscalers te ale QSFP-DD pou senplisite envantè. Pifò deplwaman telecom te ale OSFP paske modil aderan yo te bezwen espas tèmik la. Tout lòt moun te chwazi tou sa machann switch yo te anbake epi yo te deplase.

Variant QSFP112 la merite mansyone paske li konfonn tout moun. Kat liy nan 100G chak-menm total 400G, mwens liy, nouvo SerDes. Li enpòtan pou koneksyon NIC kote ou vle lyen sèvè-a-TOR san konpleksite bwat DSP la. Li enpòtan mwens pase machann yo reklame yon lòt kote.

 

PAM4 chanje tout bagay (epi li kraze kèk bagay)

 

Men sa pèsonn pa byen eksplike lè yo ap vann ou sou 400G: PAM4 siyal echanj iminite bri pou efikasite Pleasant, ak konpwomi sa a pa gratis.

NRZ kodaj te itilize de nivo siyal. Segondè oswa ba. Youn oswa zewo. Reseptè ou jis bezwen distenge ant de eta sa yo, ak dyagram je a te ba ou maj konfòtab. PAM4 itilize kat nivo -00, 01, 10, 11-ki vle di reseptè w la kounye a gen pou distenge ant twa travèse papòt ak yon tyè separasyon vòltaj la. Teyorik 9.54dB SNR penalite a pa teyorik ditou. Li parèt nan kontwa BER pre-FEC ou chak jou.

DSP andedan yon modil 400G fè travay ewoyik konpanse pou sa. Feed-equalization forward, decision feedback equalization, revèy ak rekiperasyon done-tout kouri nan 53.125 GBaud pou chak liy. Lè li travay, li envizib. Lè li pa travay, ou jwenn eklat nan erè korije ponctué pa moun ki pa korije okazyonèl, ak bon chans pou konnen si pwoblèm nan se modil ou a, fib ou a, lame ou a oswa radyasyon an background cosmic.

 

 

Variants longèdonn: plis pase jis rive

 

Espesifikasyon yo rive di sèlman yon pati nan istwa a.

400G-SR8 itilize VCSEL 850nm atravè uit fib paralèl, vize 100 mèt sou OM4. Li bon mache. Li se multimode. Li mande pou yon konektè MPO-16 ak uit TX ak uit fib RX. Nan yon etajè oswa ant etajè adjasan, sa a mache byen. Moman sa a yon moun mande sou kouri li "jis yon ti kras pi lwen," raple yo ke dispèsyon modal nan 850nm pa negosye.

400G-DR4 opere nan 1310nm sou kat fib mòd sèl paralèl, ki evalye pou 500 mèt. Konektè MPO-12 la sèvi ak uit fib ekstèn yo epi kite kat ki pa itilize-yon reyalite ki konfonn enstalatè kab apeprè yon fwa pou chak deplwaman. DR4 te vin yon chwal de travay pou koneksyon fèy-kolòn vètebral nan plant yon sèl mòd paske 500 mèt kouvri pifò jeyometri datacenter ak espas pou rezèv.

400G-FR4 itilize longèdonn CWDM4 (1271, 1291, 1311, 1331nm) multiplexed sou yon sèl pè fib atravè duplex LC. De kilomèt rive. Sa a se kote 400G kòmanse santi l ekonomik pou entèkoneksyon kanpis la, paske ou pa ap rale uit -fibre MPO kòf ant bilding yo.

400G-LR4 pwolonje menm apwòch CWDM4 a sou 10 kilomèt ak pi gwo pouvwa lansman ak pi bon reseptè. Sote nan pri soti nan FR4 a LR4 toujou sipriz depatman akizisyon ki pa te mete ajou modèl mantal yo nan pri 100G-LR4.

 

Elefan a koyeran

 

400G-ZR merite pwòp seksyon li paske li reprezante yon teknoloji fondamantalman diferan abiye ak menm fòm nan.

Tout sa mwen te dekri jiska prezan itilize optik deteksyon dirèk-. Limyè antre, fotodyode konvèti li, DSP netwaye li. Optik aderan kode enfòmasyon nan tou de anplitid ak faz atravè de polarizasyon ansanm, Lè sa a, sèvi ak yon osilator lokal ak pwosesis sofistike siyal dijital refè tout bagay nan reseptè a. Rezilta a: 400 Gbps sou 120+ kilomèt fib ki pa anplifye nan yon modil branche.

Estanda OIF 400ZR espesifye modulasyon 16QAM nan 60 GBaud ak polarizasyon doub. FEC concatenated (mou -desizyon anndan Hamming, difisil -desizyon ekstèn eskalye) bay apeprè 10.8dB nan pwofi kodaj nèt. Tout bagay la tire 15-20 Watt epi jenere chalè ki ta fè yon modil QSFP-DD kriye.

Mwen te wè modil ZR enstale nan switch ki pa te fèt pou chaj tèmik sa a. Chasi switch la rapòte tanperati nòmal paske detèktè konsomasyon li yo mezire lè fre. Modil la rapòte 73 degre paske li te sandwich ant de lòt modil ZR ak koule lè pa apwopriye. Lyen an te travay-apèn-ak koreksyon FEC ki wo ke pèsonn pa te remake jiskaske pre-FEC BER la te depase papòt la epi pake yo te kòmanse tonbe.

ZR + ak MZR varyant pouse rive pi lwen nan pri a nan entèoperabilite. Amelyorasyon espesifik machann-pou lanse pouvwa, sansiblite reseptè a, ak algoritm FEC ka pwolonje lyen yo pase 400km, men w ap achte yon solisyon olye ke yon machandiz.

 

 

Kesyon Twazyèm Pati a

 

Mwen te fè konvèsasyon sa a apeprè sisan fwa.

"Èske nou ka itilize optik 400G yon twazyèm pati?"

Teknikman wi. Espesifikasyon MSA yo egziste jisteman pou pèmèt entèoperabilite plizyè-machann. Yon QSFP ki konfòm-DD soti nan manifakti X ta dwe konpòte menm jan ak youn nan manifakti Y. Estanda IEEE yo defini paramèt optik ak elektrik yo. CMIS (Common Management Interface Specification) estandadize fason lame a pale ak modil la.

Pratikman, sa depann de.

Mekanis otantifikasyon Cisco yo te evolye soti nan apwòch "erè -enfim pò a" pi ansyen platfòm yo rive nan verifikasyon machann ki pi sofistike ki anrejistre avètisman men li pa nesesèman enfim fonksyonalite yo. Kòmand transceiver sèvis la ki pa sipòte-sèvis la rete pòt chape. Arista gen tandans plis toleran men li pral refize sipòte pwoblèm ki ta ka soti nan modil twazyèm-pati yo. Pozisyon Juniper a varye selon platfòm ak vèsyon lojisyèl nan fason ki mande pou konsilte matris konpatibilite yo.

Mwen kouri optik twazyèm pati nan anviwònman laboratwa san ezitasyon. Pou chemen pwodiksyon ki pote trafik revni a 2 AM lè yon bagay echwe? Mwen vle pou kapab rele TAC epi fè yo aktyèlman ede olye pou yo imedyatman devye nan "ranplase ak transceivers sipòte."

Matematik pri a chanje kalkil sa a pou hyperscalers ki achte modil pa dè dizèn de milye epi anplwaye enjenyè optik ki ka karakterize ak kalifye founisè yo poukont yo. Li diferan matematik pou antrepriz achte dè santèn de modil atravè chanèl distribisyon ak resous teknik limite.

 

Reyalite tèmik

 

Yon modil 400G QSFP-DD tire yon kote ant 10 ak 15 watt selon variant ak machann. Yon modil ZR aderan 400G tire 15-20 Watt. Yon modil 800G QSFP-DD800-ki deja deplwaye nan gwoup AI-desine 18-25 Watt.

Mete 64 nan sa yo nan yon switch 2RU epi ou gen 640 Watt jis soti nan optik anvan kontablite pou switch la ASIC, memwa, fanatik, ak ekipman pou pouvwa. Pwoblèm nan konsepsyon tèmik te deplase soti nan "adekwat" nan "kritik" nan yon sèl jenerasyon.

Mwen te gade yon kamera D' tèmik bale yon switch 400G kolòn vètebral ki chaje nèt pandan yon tès kalifikasyon. Modil ki pi cho yo pa t 'sa yo ou ta atann. Pozisyon kwen yo, anba van nan tiyo echapman ASIC la, te kouri pi cho pase modil sant fas-plak ki te resevwa lè fre. Lekti tanperati DDM estanda yo te montre yon gaye 17 degre atravè pò ki te swadizan idantik.

Espesifikasyon modil yo pwomèt operasyon soti nan 0 degre a 70 degre, men koub pèfòmans yo pa sanble menm nan 70 degre jan yo fè nan 25 degre. Lazè papòt aktyèl ogmante. Efikasite pant diminye. Derive longèdonn-ak pou sistèm CWDM4 ak DWDM, derive longèdonn vle di diafonis ak chanèl adjasan yo.

Sistèm ki refwadi lè-apwoche limit yo. Refwadisman likid pou switch rete ekzotik men de pli zan pli nesesè pou gwoup AI/ML kote GPU ak optik konpetisyon pou menm bidjè tèmik la.

 

 

Tès reyalite

 

Estanda IEEE yo defini pwen konfòmite yo. Yo pa garanti lyen espesifik ou a ap travay.

TDECQ (Transmetteur ak Dispersion Eye Closure Quaternary) se ekivalan PAM4 nan OMA (Optical Modulation Amplitude) men pi konplike. Li eseye karakterize kalite transmetè nan yon fason ki predi pèfòmans reseptè a. Mezi a mande pou reseptè referans ak transfòmasyon matematik ki varye ant fournisseurs ekipman tès yo nan fason ki lakòz deba komite estanda kontinuèl.

Tès pre-FEC BER enpòtan plis pase sa li te janm fè. "Anprent" erè ti bit ou yo-owaza kont eklate, inifòm distribye kont konsantre nan senbòl PAM4 espesifik-detèmine si FEC ou a ka korije yo. Vrè erè o aza jwe byen ak kòd Reed-Solomon. Erè pete nan pwoblèm rekiperasyon revèy oswa move konpòtman DSP ka akable FEC a menm lè BER a anvan tout koreksyon sanble akseptab.

Mwen te aprann mande estatistik pre-FEC nan chak lyen 400G, pa sèlman poste-FEC. Yon lyen ki montre 0.00 pòs-FEC BER pandan w ap kouri pre-FEC BER nan 2×10⁻⁴ sanble bèl jiskaske ou reyalize pa gen prèske okenn maj ki rete. Ajoute yon konektè yon ti kras sal oswa yon lazè ki aje, epi lyen sa a pral panche sou falèz la FEC san avètisman.

 

Kontaminasyon Connector

 

Nan 400G pwoblèm kontaminasyon an vin pi grav. Je a modulation gen mwens maj. Patikil ki ta envizib nan pi ba vitès kounye a atténué ase pou matyè.

Nwayo fib mòd sèl -se 9 mikromèt. Yon konektè MTP/MPO-12 pote uit chemen fib aktif (kat TX, kat RX) plis kat ki pa itilize. Chak sik kwazman riske kontaminasyon. Chak fen-fas kontamine riske pèt ensèsyon ki manje nan bidjè lyen ou.

Disiplin netwayaj ki nesesè yo pa-negosyab men yo raman swiv yo regilyèman. Yon sèl-klik netwayaj, ti sèvyèt sèk ak enkyetid estatik, netwayaj mouye ak alkòl izopropilik ki dwe siye sèk imedyatman olye ke yo pèmèt yo evapore-chak metòd gen aderan ak kritik. Ki sa tout moun dakò sou: enspekte ak yon dimansyon fib anvan konekte, epi si li nan sal, netwaye li epi enspekte ankò.

Mwen te gade yon ekip deplwaman boule yon apremidi antye k ap depanaj yon lyen 400G-DR4 tanzantan. Echanj modil miltip. Konfigirasyon revize. Finalman te kraze dimansyon enspeksyon an epi li te jwenn debri konstriksyon sou adaptè klwazon an ke pèsonn pa te panse tcheke. Ven segonn ak yon zouti netwayaj fikse sa kat èdtan depanaj pa t 'kapab.

 

 

Ki sa tout sa vle di pou planifikasyon

 

Si w ap deplwaye nouvo twal sant done jodi a, 400G se baz pou kouch kolòn vètebral la epi de pli zan pli pou lyen kolòn vètebral fèy-. Pri a pou chak ti tonbe nan kote 4 × 100G levasyon soti nan yon modil 400G se souvan pi bon mache pase modil endividyèl 100G. DR4 pou nenpòt bagay ki depase 30 mèt andedan yon bilding. FR4 pou entèkoneksyon lakou lekòl la. LR4 oswa ZR si w ap rive ant sit.

Si ou se yon antrepriz ki anvizaje premye deplwaman 400G ou a, platfòm switching yo gen matirite, chèn ekipman pou modil la estabilize, epi pri a pa mande pou siyen egzekitif -sou chak lòd achte. Kòmanse ak yon rafrechir fèy-kolòn vètebral, pwouve ke enfrastrikti kabl ou a ka jere tolerans kontaminasyon ki pi sere, epi konprann ke zouti jesyon ou yo bezwen kòmanse kolekte estatistik FEC anvan ou aktyèlman bezwen yo.

Si ou se yon hyperscaler li sa a, ou deja pase 400G pou gwoup GPU epi mande ki jan 1.6T pral aktyèlman deplwaye. Bon chans ak pwoblèm tèmik yo; Mwen pral li papye ou yo nan dezan.

Modil yo tèt yo te vin konsiderableman serye. Pwoblèm yo ap viv tout lòt kote: konektè ki kontamine, mòd FEC mal konfigirasyon, konsepsyon tèmik ki te sipoze anvlòp pouvwa yè a, ak òganizasyon sipò yo toujou aprann kijan pou rezoud pwoblèm entegrite siyal PAM4. Fondamantal ki pa glamour yo-netwaye konektè ou yo, mezire tanperati w yo, konprann bidjè FEC ou a-gen plis enpòtans pase deba sou fèy espèk yo.