200G光連接在400G路徑中的作用是什么？
發(fā)布時(shí)間：2019-01-22 16:34:23 瀏覽：1569
對(duì)云數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的不斷增長(zhǎng)的帶寬需求正在加劇光模塊提供商的壓力，以便在數(shù)量級(jí)和成本結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)更快的連接解決方案。這為100G CWDM4（4 x 25G）模塊提供了巨大的推動(dòng)力，并加速了向100G單λ（PAM-4）模塊的升級(jí)，以便主流采用400G（4 x 100G）。
來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的技術(shù)供應(yīng)商正在努力推動(dòng)這一進(jìn)步，利用互操作性插件和其他機(jī)會(huì)來(lái)確保不斷增長(zhǎng)的組件，模塊和交換機(jī)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)之間的兼容性。此活動(dòng)反映了對(duì)更快的數(shù)據(jù)中心鏈接的迫切需求，并且還強(qiáng)調(diào)了實(shí)現(xiàn)進(jìn)入市場(chǎng)的異構(gòu)產(chǎn)品之間的一致性所需的極大努力和設(shè)計(jì)精度。
目前，憑借100G的大規(guī)模部署以及主流400G部署無(wú)處不在的承諾，云數(shù)據(jù)中心迫切希望利用任何機(jī)會(huì)彌合吞吐量差距并跟上數(shù)據(jù)泛濫的步伐。200G（4 x 50G）光學(xué)模塊可滿足這一迫切需求。
模擬優(yōu)勢(shì)
200G模塊提供了幾個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，其中主要是利用完全模擬架構(gòu)的靈活性，我們?cè)谠缙诓┛臀恼轮性u(píng)估的優(yōu)點(diǎn)主要集中在高性能計(jì)算（HPC）應(yīng)用的光學(xué)模塊上。雖然比基于主流數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的解決方案更難實(shí)現(xiàn)，但完全模擬光學(xué)互連可以提供比基于DSP的解決方案低1,000倍的延遲 - 這是以盡可能最快的速度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵屬性。雖然DSP對(duì)于設(shè)計(jì)100G單個(gè)lambda和400G模塊仍然至關(guān)重要，但DSP目前還不是200G模塊支持所必需的。
在沒(méi)有DSP的情況下，全模擬200G光模塊消耗更少的功率并消耗更少的熱量。利用現(xiàn)有的光學(xué)元件，現(xiàn)在可以使模塊級(jí)的總功耗低于22毫瓦/千兆位。這意味著200G光模塊適用于2km應(yīng)用，功耗低至4瓦以下。基于DSP的模塊可能會(huì)高出2到3瓦，這聽(tīng)起來(lái)不是很多，直到您在托管數(shù)千個(gè)光模塊的數(shù)據(jù)中心中匯總產(chǎn)生的功耗損失。在這種情況下，每個(gè)模塊節(jié)省2至3瓦的功率對(duì)于優(yōu)化OPEX和冷卻效率非常有利。
低延遲和功耗是重要的屬性，但不是唯一重要的性能指標(biāo)。考慮到將比特錯(cuò)誤傳輸?shù)綌?shù)據(jù)流中的級(jí)聯(lián)結(jié)果，信號(hào)完整性是另一個(gè)關(guān)鍵性能標(biāo)準(zhǔn)。隨著數(shù)據(jù)吞吐速度從100G增加到200G甚至更高，這帶來(lái)了特別嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在沒(méi)有DSP的情況下，在200G保持最佳信號(hào)完整性能的能力在很大程度上歸功于時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）設(shè)備和底層信號(hào)調(diào)理技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。部署在全模擬200G模塊中的最新一代模擬CDR已經(jīng)證明能夠?qū)崿F(xiàn)低誤碼率（BER）和優(yōu)于1E-8前置糾錯(cuò)（Pre-FEC），與基于DSP的200G相當(dāng)模塊。
高價(jià)值，高音量
如果成本結(jié)構(gòu)不接近與主流商業(yè)解決方案的可比性，則全模擬200G光模塊的上述優(yōu)點(diǎn)都不值得。但同樣，完全模擬的200G模塊架構(gòu)也勝過(guò)基于DSP的200G模塊。
在器件級(jí)，全模擬200G模塊的流線型設(shè)計(jì)減少了總體元件數(shù)量，并避免了DSP開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)的成本。在更廣泛的市場(chǎng)層面，雖然100G技術(shù)已經(jīng)成熟并且組件集成已經(jīng)建立，但200G端到端可互操作芯片組最近剛剛進(jìn)入市場(chǎng)。以過(guò)去為指導(dǎo)，短期內(nèi)，200G模塊預(yù)計(jì)將在幾年前進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)仿效類(lèi)似于100G模塊的成本結(jié)構(gòu)，并遵循類(lèi)似的向下成本曲線，因?yàn)榻M件集成進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)量出貨加速。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，預(yù)計(jì)200G模塊將實(shí)現(xiàn)與當(dāng)今100G模塊相媲美的成本結(jié)構(gòu)。
作為100G和400G之間的中間步驟，200G光纖連接是云數(shù)據(jù)中心的一個(gè)引人注目的解決方案，因?yàn)樗梢栽诳蓴U(kuò)展的數(shù)量和成本下實(shí)現(xiàn)更快的光鏈路。毫無(wú)疑問(wèn)，DSP將在通向400G的道路上發(fā)揮關(guān)鍵作用，而在此期間，全模擬200G模塊架構(gòu)為100G以上更快，更具成本效益的連接點(diǎn)亮了道路。
