800G optični moduli: Ključne tehnologije in najboljše prakse uvajanja

Z neusmiljeno rastjo storitev v oblaku, delovnimi obremenitvami umetne inteligence (AI) in visokozmogljivim računalništvom (HPC) se morajo podatkovni centri in hrbtenici nenehno razvijati, da se sprejmejo naraščajoče potrebe po pasovni širini. Kot raztopina medsebojne povezave naslednje generacije,800 Gbps optičnih modulovzagotavljanje gostote vrat, učinkovitost moči in celovitost signala. Ta članek destilira bistvene tehnične vpoglede, možnosti embalaže, toplotne strategije in smernice za uvajanje inženirskih skupin in strokovnjakov za javna naročila, katerih namen je izkoristiti tehnologijo 800G.

Tehnična fundacija

Signalna modulacija PAM4
V središču 800g modulov leži modulacija štiristopenjske impulzne amplitude (PAM4). S preslikavo dveh bitov podatkov na vsakega od štirih ravni amplitude s hitrostjo simbola 25 GBD PAM4 doseže 100 Gbps na kanal, hkrati pa ohranja obvladljivo pasovno širino signala. Združevanje teh kanalov-4 × 200 Gbps v QSFP-DD ali 8 × 100 Gbps v OSFP doseže celotno hitrost 800 Gbps.

Popravek napake naprej (FEC)
Integrirani FEC motorji (npr. Rs (255,239) ali KP4) so ​​kritični za znižanje razmerij surovih bitov in napak (BER) s približno 10⁻⁵ do 10⁻¹² ali bolje. Ta popravljanje napak zagotavlja zanesljiv prenos po več kilometrih z enim modejem vlaken ali gostmi vezmi z več načini vlaken.

Integracija silicijeve fotonike
Platforme Silicon Photonics (SIPH) so v 800 g modulov vse bolj razširjene, monolitno vključujejo laserje, modulatorje, valovode in detektorje na silicijevem substratu. SIPH ponuja tesnejše tolerance naprave, nižje stroške na enoto v količini in zmanjšano porabo energije v primerjavi z diskretnimi komponentnimi sklopi.

Formati embalaže

QSFP-DD: Široko sprejeti s stikali in usmerjevalnimi proizvajalci originalnih proizvajalcev, ponuja nazaj združljivost z QSFP+ in QSFP28.

OSFP: Večji odtis, vendar vrhunski odvajanje toplote, favorizirano pri ultra visoki gostoti.

CFP 2- dd: Optimiziran za aplikacije DWDM na dolge razdalje; Podpira vlaknaste infrastrukture s podaljšanim dosegom.

Strategije toplotnega upravljanja

Hlajenje na modulah: PCB za kovinsko jedro pod digitalnim signalnim procesorjem (DSP) in laserski gonilnik odstranjuje odstranjevanje toplote. Ogrevanja in kanali zračnega pretoka z visoko površino še povečajo toplotno prevodnost.

Zračni tok na ravni stojala: Usmerjeni zračni tok spredaj do hrbta, dopolnjen s pomožnimi ventilatorji ali kanali pod pritiskom, vzdržuje temperature modula pod 70 stopinj in ohranja zmogljivost.

Možnosti tekočega hlajenja: V objektih, usmerjenih v hipers ali AI, hladne plošče z neposrednim čipom ali potopno hlajenje ublažijo žarišča in odganjajo celoten podatkovni center PUE.

Validacija uspešnosti

Testiranje ber in očesnega diagrama

Izvedite meritve BER v celotni temperaturi (–40 do +85) in območje vlažnosti na razdaljah ciljne povezave.

Uporabite osciloskope za visoke hitrosti, da pregledate odprtine za oči in SNR na kanalu in preverite robustnost DSP demodulacije.

Profiliranje moči

Poraba energije zemljevida v primerjavi s temperaturo, da zaznamo kakršen koli toplotni nahod, ki bi lahko sprožil DSP.

Ocene interoperabilnosti

Preverite s stikali z več prodajalci, cestami, EDFA in sistemi za upravljanje vlaken, da odpravite okvare povezav ali spopadi valovne dolžine.

Priporočila za uvajanje

Poravnajte izbiro modula, da dosežete zahteve: Kratek doseg (< 500 m) intra-rack links favor QSFP-DD, while 1 km–10 km campus or DCI links benefit from single-mode OSFP or DWDM-capable CFP2-DD.

Revizijska hladilna zmogljivost: Ocenite inkrementalno toplotno obremenitev 800 g modulov na popolnoma naseljenem stojalu in nadgradnjo CRAC\/CRAH enot ali tekoče hladilne zanke.

Skladnost s standardi: Nabavljati module z IEEE, MSA in certifikatom za interoperabilnost večjih prodajalcev. Bodite v koraku z nastajajočimi revizijami MSA, da bodo v prihodnosti v svoji infrastrukturi.

800 Gbps Optični moduli predstavljajo ključni preskok v podatkovnem centru in zmogljivosti omrežja za hrbtenico, ki zagotavlja visoko gostoto vrat, učinkovitost energije in zvestobo signalom, ki jih zahtevajo aplikacije naslednje generacije. Uspeh je odvisen od jasnega razumevanja temeljev PAM4 in FEC, preudarnih embalaže in toplotnih strategij, strogega validacije in strateških uskladitve zmogljivosti modulov v omrežne zahteve. Wuhan Wolong Communication Technology Co., Ltd. uporablja v desetletju strokovnega znanja o optičnem modulu za zagotavljanje prilagojenih 800 g rešitev, celovitih storitev testiranja in brezhibne integracije, ki podpira vaše omrežje, da uspe v večkratni eri.