Avni done: 400g modil optik

 

 

Fòm Faktè Lagè yo Pèsonn Pa Pale Onètman

 

Antre nan nenpòt konferans rezo optik epi w ap tande deba QSFP-DD kont OSFP an kad kòm yon konparezon teknik. Li pa. Se yon batay politik abiye ak fich espèk.

QSFP-DD te genyen batay volim anvan premye switch 400G la te voye. Konpatibilite bak ak kalòj QSFP28 te vle di chak operatè rezo te kapab teyorikman amelyore san yo pa rache enfrastrikti ki egziste deja. Sa "teyorikman" ap fè gwo travay-Mwen te gade enjenyè pase wikenn antye ap eseye fè eritaj mikrolojisyèl switch rekonèt doub-modil dansite ki anfòm fizikman men elektrik mal konpòte yo.

OSFP te soti nan kan Arista a ak yon anplasman dwat: pi gwo modil, pi bon tèmik, ki fèt pou 400G nan grate olye pou yo fòse uit liy antre nan yon kaj bati pou kat. Dissipateur chalè entegre a okipe 15-20 Watt san yo pa kase swe. QSFP-DD nan 12 Watt? Deja pouse limit tèmik nan deplwaman gwo dansite.

Endistri a te chwazi QSFP-DD kanmenm. Konpatibilite genyen. Toujou genyen.

Men, men sa atik konparezon fòm faktè pa janm mansyone: diferans kapasite tèmik konpoze dramatikman nan echèl. Yon switch 32-pò 400G konplètman peple ak modil QSFP-DD gaye apeprè 640 Watt soti nan optik pou kont li. Sa a anvan switch la ASIC, avyon kontwòl, fanatik, ekipman pou pouvwa. Nou ap pale 1.5-2 kilowat total nan yon chasi 1RU. Jeni airflow oblije kenbe modil sa yo anba tanperati junction limit fwontyè sou konsepsyon ayewospasyal.

 

PAM4 te fè tout bagay pi difisil

 

Tout moun selebre PAM4 pou double efikasite espèk. Okenn moun pa mansyone kochma jeni li te kreye.

NRZ te senp. De nivo vòltaj. Siyal la swa reprezante yon youn oswa yon zewo. Dyagram je ou a gen yon sèl ouvèti. Si li pwòp, ou an lò.

PAM4 transmèt de bit pou chak senbòl lè l sèvi avèk kat nivo anplitid. Twa ouvèti je anpile. Chak je se apeprè yon -tiyè wotè yon je NRZ ekivalan. Marge bri yo tonbe. Toudenkou chak milimèt nan tras PCB enpòtan. Chak via kreye refleksyon. Chak diskontinuite enpedans ant ASIC lame a ak kaj modil optik la vin tounen yon enkyetid fyab.

Mwen te pase sis mwa debogaj yon deplwaman 400G kote erè CRC o aza parèt sou pò espesifik yo. Kòz rasin lan? Yon ti kras soti nan-de-konektè spesifikasyon sou tablo lame a te kreye jis ase pèt retounen nan koripsyon je PAM4 ki pi ba a. Parfe amann pou trafik 100G. Katastwofik pou 400G.

Repons endistri a te obligatwa FEC. Ou pa ka kouri 400G PAM4 optik san yo pa koreksyon erè pi devan -BER a anvan tout koreksyon tou senpleman depase papòt ki ka itilize. RS(544,514) ajoute apeprè 300 nanosegonn nan latansi. Pa gwo. Men, di sa pou gwoup HPC la ap fè travay MPI kote chak mikrosgond nan latansi ke afekte tan fini travay la.

 

 

Silisyòm fotonik te sipoze sove nou

 

Anplasman an pou fotonik Silisyòm son pafè sou papye. Swiv deseni CMOS fab envestisman. Entegre modulatè, fotodetektè, ak gid ond sou yon sèl chip. Reyalize ekonomi nan echèl ke eleman disrè InP ak GaAs pa janm te kapab. Konsomasyon pouvwa desann 20-30%. Depans evantyèlman rive nan egalite Lè sa a, diminye apwòch tradisyonèl yo.

Intel te voye plis pase twa milyon transceiver fotonik Silisyòm 100G. Alibaba te deplwaye modil fotonik Silisyòm 400G DR4 atravè rezo nwaj yo kòmanse nan 2020. Teknoloji a ap travay.

Men, fotonik Silisyòm gen yon sekrè sal: sous limyè yo toujou pa ka Silisyòm.

Ou bezwen yon lazè ekstèn-tipikman yon mouri fosfid endyòm-swa kole ak PIC Silisyòm oswa makonnen atravè fib. Sa a entegrasyon ibrid ajoute konpleksite fabrikasyon. Rendeman yo soufri. Avantaj pri a tout moun te pwomèt kontinye ap pouse yon lòt jenerasyon deyò.

Konpayi yo double desann sou fotonik Silisyòm pou 400G gen ladan kèk moun trè entelijan fè parye trè chè. Akizisyon Cisco a nan Luxtera ak Acacia totalize $ 3.26 milya dola. Sa se pa R&D bidjè lajan. Sa a se envestisman enfrastrikti estratejik.

Done pataje mache rakonte yon istwa ki pi konplike. Dapre LightCounting, modil fotonik Silisyòm toujou reprezante anba 10% nan total 400G anbakman malgre ane nan battage. Transceiver tradisyonèl ki baze sou EML-domine aplikasyon DR4 ak FR4. Tranzisyon teknoloji a ap pase pi dousman pase laprès yo sijere.

 

Ki sa Fich Espesifikasyon yo kache sou Reach

 

Konvansyon nonmen IEEE pou optik 400G sanble itil jiskaske ou eseye aktyèlman achte modil.

400G-SR8: 100 mèt sou fib multimode. Uit liy paralèl nan 850nm. Bon pou koneksyon nan-etajè. Terib pou nenpòt lòt bagay.

400G-DR4: 500 mèt sou yon sèl -fib mòd. Kat liy paralèl nan 1310nm. Chwal travay la pou pifò sant done entèkonekte.

400G-FR4: 2 kilomèt, yon sèl-mòd, longèdonn CWDM multiplexed sou yon sèl pè fib. Sèvi ak lazè chè deyò modulation.

400G-LR4: 10 kilomèt. Menm konplo longèdonn kòm FR4 men ak anplifikasyon optik pou yon ekstansyon pou rive.

Senp ase. Eksepte manifaktirè yo jwe vit ak ki lach ak deziyasyon sa yo toujou ap.

Mwen te wè "DR4-konpatib" modil ki frape 500 mèt anba kondisyon laboratwa ak echwe nan 300 mèt ak plant fib aktyèl ki gen pèt konektè yon ti kras elve. Espesifikasyon an di 500 mèt ak bidjè lyen 7dB. Matematik la ap travay byen parfe asepte koneksyon primitif toupatou. Reyalite a gen ladan konektè sal, épissure enpafè, ak kous fib ki te pran yon chemen yon ti kras pi long nan plafon an pase desen jesyon kab yo endike.

Rive 2km FR4 la son bon jiskaske w ap konekte bilding sou yon kanpis epi dekouvri chemen fib ou a mezire 2.3 kilomèt. Koulye a, ou bezwen modil LR4 a twa fwa pri a, oswa ou jwenn kreyatif ak anplifikasyon, oswa ou aksepte ke lyen sa a pa pral aktyèlman travay.

 

Desizyon DR4 kont FR4

 

Yon sèl sa a aktyèlman enpòtan pou deplwaman reyèl epi pèsonn pa eksplike li byen.

DR4 itilize kat fib paralèl pou transmèt ak kat pou resevwa. Uit fib total. MPO-12 konektè ak kat pozisyon ki pa itilize. Maksimòm rive nan 500 mèt. Konsomasyon pouvwa anjeneral 8-10 Watt. Modil koute apeprè 60% ekivalan FR4.

FR4 itilize multiplexage divizyon longèdonn pou mete tout kat liy sou yon sèl pè fib. Duplex LC Connector. Maksimòm rive nan 2 kilomèt. Konsomasyon pouvwa anjeneral 10-12 Watt. Prim prix paske EML lazè yo pa bon mache.

Topoloji fib la detèmine tout bagay.

Greenfield done sant ak estriktire câblage ou presize? Paralèl fib fè sans. Kouri kab kòf MPO ant ranje. Sèvi ak DR4 toupatou. Pi ba pri optik konpanse fib siplemantè a.

Anviwònman Brownfield ak plant fib duplex ki egziste deja? FR4 oswa w ap rale nouvo kab.

Anviwònman melanje ak kèk kouri paralèl ak kèk plant eritaj duplex? Byenveni nan kochma a konpatibilite. Ou pral fini ak tou de kalite modil, diferan estil konektè, ak omwen yon kabinè kote yon moun te itilize kòd la patch mal epi li te pase kat èdtan depanaj "link down" alèt.

 

Kesyon Levasyon an

 

Yon modil 400G-DR4 gen kat liy 100G. Chak liy opere poukont yo nan kouch optik la. Sa pèmèt breakout-konekte yon sèl pò switch 400G ak kat aparèy 100G separe lè l sèvi avèk yon asanblaj fib breakout.

Ekonomi an son konvenkan. Yon pò 400G. Kat 100G serveurs. Pa bezwen plis pò switch.

Reyalite a pi konplike.

Switch ASIC yo pa toujou sipòte konfigirasyon levasyon abitrè. Gen kèk tribin mande pou firmwèr espesifik. Gen lòt sèlman pèmèt levasyon sou gwoup pò sèten. Kèk aplike levasyon nan pyès ki nan konpitè men pil lojisyèl an pa ekspoze opsyon konfigirasyon an.

Pi mal: câbles evade kreye kochma sipò. Èske pwoblèm nan modil la 400G, asanble a levasyon, oswa youn nan kat pò aparèy 100G yo? Depanaj mande pou chanje câbles, teste chak janm poukont li, epi priye pwoblèm nan se repwodiktif.

Mwen te wè òganizasyon estandadize sou natif natal 100G toupatou espesyalman pou evite konpleksite levasyon. Optik yo koute plis. Dansite pò switch la soufri. Men, senplisite operasyon an genyen.

 

 

Konsomasyon pouvwa reyalite

 

Chak fèy done modil 400G bay lis konsomasyon pouvwa. Nimewo yo teknikman egzat ak pratikman initil.

Yon QSFP-DD DR4 ta ka spesifikasyon nan 8.5 Watt tipik. Sa a se modil desen an soti nan tren 3.3V switch la nan kondisyon fonksyònman nòmal. Li pa enkli pouvwa adisyonèl switch ASIC la konsome pou kondwi uit liy 50G PAM4 sa yo. Li pa konte pou jesyon tèmik anlè-ventilatè ki pi pwisan, plis koule lè, petèt refwadisman siplemantè.

Nan 32 pò pou chak switch, diferans ki genyen ant modil 8-watt ak 12-watt konpoze a 128 watt. Sa pa trivial lè w ap planifye distribisyon pouvwa pou yon ranje tout manto.

Deplasman soti nan 100G a 400G pa kat fwa konsomasyon pouvwa pou chak pò-ganis efikasite nan entegrasyon ak amelyorasyon DSP ede. Men, pouvwa total pou chak switch absoliman ogmante. Sant done ki te planifye enfrastrikti elektrik ak refwadisman alantou dansite 100G yo dekouvri kontrent kapasite lè yo amelyore nan 400G nan tout popilasyon an.

 

Konpatibilite pa binè

 

Machann yo renmen reklame "konpatib ak tout gwo platfòm switch." Deklarasyon sa a se teknikman defann ak pratikman twonpe.

Konpatibilite modil optik depann sou plis pase anfòm fizik ak siyal elektrik. Pwotokòl DOM (Digital Optical Monitoring) varye ant machann yo. Enplemantasyon CMIS (Common Management Interface Specification) gen ase fleksibilite ke de aplikasyon "konfòme" ta ka pa entèoperasyon pwòp. Gen kèk switch tcheke kòd ID machann epi refize limen modil ki pa rekonèt nèt.

Mache gri pou optik 400G "konpatib" te eksploze jisteman paske modil mak-non yo koute 3-5 fwa plis pase altènativ twazyèm pati yo. Kèk nan altènativ sa yo travay parfètman. Gen lòt ki lakòz pwoblèm sibtil ki sèlman manifeste anba modèl trafik espesifik oswa apre yo fin kouri pou semèn.

Mwen te teste pèsonèlman modil 400G DR4 twazyèm-pati yo ki te pase chak mezi konfòmite nan laboratwa a epi answit te voye erè FEC ki pa korije nan 2% trafik anba chay pwodiksyon an. Tanperati anndan modil la anba gwo-pèsidan lajè operasyon an depase sa konpozan optik yo te kapab jere. Modil la te travay. Jiskaske li pa t '.

 

Ki sa 800G vle di pou 400G

 

Tranzisyon 800G la deja sou pye. Hyperscalers ap deplwaye 800G jodi a. Rès endistri a pral swiv nan 18-24 mwa.

Sa a pa demode 400G-modil yo pral anbake pou ane-men li chanje ekonomi an.

800G itilize uit liy 100G olye de uit liy 50G 400G yo. Menm modulation PAM4, pi wo pousantaj senbòl pou chak liy. Fizik la vin pi difisil. Anvlòp tèmik pouse nan direksyon 20-25 Watt pou chak modil. Avantaj tèmik headroom OSFP vin pi enpòtan nan nivo pouvwa sa yo.

Sa ki pi enpòtan, modil 800G ka kraze nan konfigirasyon doub 400G. Yon modil 800G-2xDR4 bay de lyen 400G endepandan. Pou anviwònman ki gen kondisyon melanje 400G ak 800G, kapasite levasyon sa a senplifye jesyon envantè.

Operatè sant done m ap pale ak yo se sitou kenbe nan 400G pou koneksyon fèy- kolòn vètebral pandan y ap evalye 800G pou entèkoneksyon gwoup GPU kote dansite lajè ki pi enpòtan. Fòmasyon AI a chaje travay ak tout-a-tout modèl kominikasyon vrèman estrès sou lyen 400G nan fason trafik tradisyonèl nò-sid pa janm fè.

 

Ko-Orizon Optik Pake

 

Tout moun nan endistri a konnen CPO ap vini. Transceiver optik entegre dirèkteman ak switch ASIC yo. Pa gen modil branche ditou. Konsomasyon pouvwa desann soti nan 15 pikojoule pou chak ti a petèt 5, potansyèlman anba a 1 pikojoule kòm teknoloji a matirite.

NVIDIA te anonse plan CPO pou pyès ki nan konpitè 2025/2026. Meta ak Microsoft te demontre pwototip. OIF ap estandadize interfaces.

Kesyon an se pa si CPO rive. Li se si li rive ase vit pou pwoblèm pou sik planifikasyon ou ye kounye a.

Lekti mwen an: optik pluggable domine nan omwen 2028 pou pifò deplwaman. CPO ta ka parèt nan hyperscaler koutim bati pi bonè. Fleksibilite operasyonèl nan modil-chanjable cho-kapasite pou ranplase yon optik ki echwe san yo pa fèmen yon switch-enpòtan anpil pou anviwònman san N+1 redondance toupatou.

Planifye pou branche 400G ak 800G jodi a. Bidjè pou evalyasyon CPO nan twazan. Pa kite diapositives plan machann yo akselere delè ke reyalite fabrikasyon an pa ka sipòte.

 

Gid pratik ki aktyèlman ede

 

Pou nouvo bati: estandadize sou DR4 ak enfrastrikti fib paralèl. Ekonomi pri yo sou konpoze FR4 atravè plizyè milye modil. Planifye pouvwa ak refwadisman pou 10 watt pou chak modil menm si fichye espesifikasyon pwomèt 8.

Pou amelyorasyon: kontwole plant fib ki deja egziste ou an obsession. Konnen pèt aktyèl la mezire sou chak segman. Dekouvri vyolasyon limit DR4 400 mèt yo anvan optik ou rive.

Pou grap AI: 800G se deja bon repons. Demand yo Pleasant jistifye prim lan. Pa mwatye-pase nan 400G si kantite travay ou yo ap depase li nan 18 mwa.

Pou tout moun: teste optik twazyèm--pati yo anpil anvan deplwaman volim. Ekonomi pri yo reyèl. Se konsa, echèk yo. Valide ak platfòm switch espesifik ou yo anba chaj reyalis anvan ou komèt dola envantè.

Teknoloji a ap travay. Ven milyon modil 400G ak 800G anbake nan 2024 pou yon rezon. Men, tranzisyon an soti nan 100G mande pou atansyon sou detay ke fèy espesifikasyon ak materyèl maketing fasilman omite. Fizik la pa pran swen sou kalandriye deplwaman ou.