ICC訊 1.6T光模塊采用高帶寬光通信技術(shù),通過(guò)使用多波長(zhǎng)組合達(dá)到每秒 1.6 太比特的傳輸速率,用于滿足數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中對(duì)超高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。與傳統(tǒng)的 400G 或 800G 光模塊相比,1.6T 光模塊在帶寬、信號(hào)處理技術(shù)和模塊封裝方面有顯著提升。
01,算力催生,1.6T需求高漲
近年來(lái),人工智能(AI)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)以及自動(dòng)駕駛等新型技術(shù)的發(fā)展,對(duì)光模塊的帶寬和傳輸速率、覆蓋度等指標(biāo)有更高的要求,光模塊有望持續(xù)迭代升級(jí)和快速放量,1.6T已成為新一輪市場(chǎng)熱點(diǎn)。
數(shù)據(jù)中心高速光電接口的發(fā)展
02,行業(yè)共識(shí),1.6T產(chǎn)品問(wèn)世
1.6T光模塊產(chǎn)品理論上依據(jù)IEEE P802.3dj協(xié)議設(shè)計(jì),但由于該協(xié)議尚未正式發(fā)布,因此各廠商目前依據(jù)行業(yè)共識(shí),采用8路100~112G Baud PAM4信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn),即每路信號(hào)速率為200~224Gbps。1.6T光模塊在今年已經(jīng)進(jìn)入樣品階段,有望在明年逐步具備商用條件。
IEEE P802.3dj協(xié)議時(shí)間線
03,聯(lián)訊儀器,1.6T解決方案
200Gbps/lane速率提供了更高的通信帶寬,并顯著降低了功耗,但同時(shí)對(duì)測(cè)試測(cè)量帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。聯(lián)訊儀器針對(duì)200Gbps/lane的信號(hào),重新設(shè)計(jì)了新的ASIC,推出了新的寬帶采樣示波器DCA1065。
DCA1065實(shí)物圖
DCA1065的設(shè)計(jì)向下兼容部分DCA6201的測(cè)試信號(hào),支持單模(1200~1600nm波長(zhǎng))53~56GBd和106~112GBd PAM4信號(hào)測(cè)試。系統(tǒng)響應(yīng)可通過(guò)SIRC(System Impulse Response Correction)矯正和調(diào)整,從而滿足不同速率信號(hào)的測(cè)試。DCA1065同時(shí)支持最高64Taps的TDECQ 前饋均衡器(Feed Forward Equalizer,F(xiàn)FE)進(jìn)行碼間串?dāng)_(Inter Symbol interference,ISI)消除。
在1.6T測(cè)試應(yīng)用中,聯(lián)訊儀器DCA1065采樣示波器最多支持4路100GBd PAM4信號(hào)的眼圖測(cè)試。聯(lián)訊儀器提供一款上位機(jī)軟件(GUI)用于連接儀表和執(zhí)行具體測(cè)試,該GUI軟件支持的PAM4測(cè)試指標(biāo)如下:
在PAM4測(cè)試中,可根據(jù)協(xié)議要求使用PRBS碼型或者SSPRQ碼型,最值得關(guān)注的幾個(gè)指標(biāo)包括TDECQ(Transmitter and Dispersion Eye Closure Quaternary)、OER(Outer Extinction Ratio)、Outer OMA等。下面詳細(xì)介紹一下這幾個(gè)指標(biāo)。
這里TDECQ是發(fā)射機(jī)色散眼圖閉合四相,是以信號(hào)的統(tǒng)計(jì)信息(眼圖)進(jìn)行估算而得到的,直觀上來(lái)說(shuō)就是對(duì)發(fā)射機(jī)垂直眼圖閉合度的測(cè)量。TDECQ的測(cè)量基于眼圖中的兩個(gè)垂直直方圖,理想情況下,兩個(gè)窗口的位置以0.45 UI和0.55 UI為中心,同時(shí)保持直方圖相距0.1 UI,每個(gè)直方圖窗口的寬度為0.04 UI。每個(gè)直方圖窗口都覆蓋眼圖的所有調(diào)制級(jí)別,通過(guò)調(diào)整直方圖對(duì)精確時(shí)間位置來(lái)測(cè)量以獲得最小的TDECQ值。
TDECQ的測(cè)量窗口示意圖
OMA(Outer Optical Modulation Amplitude)外部光調(diào)制幅度指的是在規(guī)定的測(cè)試碼型中,7個(gè)連“3” 和6個(gè)連“0”的中心兩個(gè)UI上測(cè)量的電平值P3和P0的差值,即OMA=P3-P0。而消光比OER(Outer Extinction Ratio)也是基于這兩個(gè)電平值計(jì)算得到的,OER=P3/P1。
Outer OMA/ER定義中功率水平P0和P3示意圖
實(shí)際測(cè)試106GBd PAM4信號(hào)(SSPRQ碼型)的眼圖截圖和指標(biāo)結(jié)果如下:
DCA1065進(jìn)行106GBd PAM4信號(hào)的測(cè)試截圖
計(jì)算出的參數(shù)值如下表:
聯(lián)訊儀器將繼續(xù)推進(jìn)其1.6T可插拔光模塊測(cè)試解決方案,硅光測(cè)試解決方案,以及CPO測(cè)試解決方案,在人工智能等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展的過(guò)程中提供更多的價(jià)值。