Optiniai siųstuvai-imtuvai tinka šviesolaidiniams tinklams

 

Duomenų centrai valgo pralaidumą. Turiu galvoje, kad tiesiogine prasme - žiūrėkite bet kurios įstaigos tinklo srautą savaitę ir pamatysite, kodėl optinissiųstuvai-imtuvaitapo numatytuoju sprendimu vietoj vario. Elektrinis signalas konvertuojamas šiuose mažuose moduliuose, paverčiant bitus šviesos impulsais, kurie šauna per stiklo pluoštą tokiu greičiu, kurio varis niekada negalėtų liesti.

Dauguma tinklo komandų praleidžia pakankamai laiko galvodami apie bangos ilgio pasirinkimą. Didelė klaida.

 

Multimode vis dar pigesnis (ir tai svarbu)

 

 

850 nm bangos ilgis veikia su daugiamodiu pluoštu. Tai matote visur duomenų centruose, nes siųstuvo-imtuvo kaina išlieka maža, o esant trumpiems atstumams tarp stelažų, jis puikiai veikia. 100 G modulis, veikiantis 850 nm, leidžia pasiekti maždaug 100 metrų, kartais šiek tiek daugiau, priklausomai nuo pluošto kokybės. Neįspūdinga popieriuje, bet įprastame duomenų centre su karšto / šalto koridoriaus išdėstymu to pakanka.

Ekonomika tampa įdomi, kai plečiatės. Remiantis gamintojo specifikacijomis iš walsun.com ir kitų, vieno -modemo pluoštas, kurio bangos ilgis yra 1310 nm, nustumia iki 40 kilometrų -. Bet štai kas duomenų lapuose nepabrėžiama: skaidulų praradimas esant 850 nm yra apie 2,5 dB/km, o 1310 nm praranda tik 0,4 dB/km pagal ITU{11}}T standartus (bjrofoc.com tai dokumentuoja). Taip, universiteto tinklams ar bet kam, kas kerta gatves, reikia vieno{14}}režimo. Jokiu būdu negalima.

 

Dabar ši vieta iš esmės priklauso „Cisco“ ir „Finisar“.

 

Rinkos koncentracija mane nustebino, kai pamačiau skaičius. Gminsights.com tyrimų duomenimis, „Cisco Systems“ ir „Finisar Corporation“ nuo 2023 - valdo daugiau nei 20 % pasaulinių optinių siųstuvų-imtuvų pardavimo. Dvidešimt procentų neatrodo didžiuliai, kol neprisimeni, kokia fragmentuota buvo ši pramonė. 2021 m. „Cisco“ įsigijusi „Acacia“ suteikė jiems nuoseklią optikos technologiją, kuri paaiškina jų agresyvų spaudimą į 400 G ZR ir 800 G modulius, skirtus tolimiems- atstumams.

„Broadcom“ taip pat teikia drąsių prognozių. Jie sako, kad iki 2025 m. – 800 gigabitų per sekundę, o 2026 m. – 1,6 terabitų per sekundę (jų pranešimus paskelbė emergenresearch.com). Tie greičiai atrodo ambicingi. Pažiūrėsime, ar silicis ir optika iš tikrųjų gali tiekti dideliu tūriu.

SFP išvestiniai produktai visur, kur pažvelgsite

Mažos formos-prijungiami moduliai perėmė, nes galite juos karštai-keisti neišjungdami įrangos. SFP, SFP+, QSFP... pavadinimai tapo netvarkingi, bet koncepcija paprasta. Sudėkite kuo daugiau optinių sąsajų į linijos kortelę. QSFP28 talpina 100 G į kažką mažesnį nei nykštys.

QSFP{0}}DD naudoja 8 elektros juostas vietoj 4, todėl tankis padvigubėja. Tas pats pagrindinis plotas, 400 G pralaidumas. Dėl fizikos sudėtinga - išlaikyti signalo vientisumą tose juostose dideliu greičiu valdant šilumą tokiame mažame pakete. Bet tai veikia.

CFP2 vis dar rodomas kai kuriuose nuosekliuose diegimuose, jie yra stambūs, palyginti su QSFP variantais. Vis dėlto, kai įveikiate 200 G+ šimtus kilometrų, papildoma erdvė geresniam DSP lustams ir šilumos valdymui atsiperka.

IoT pakeitė matematiką

Remiantis „Cisco“ stebėjimu, iki 2023 m. visame pasaulyje bus 29,3 milijardo daiktų interneto ryšių (credenceresearch.com turi suskirstymą). Tai ne prognozė, tai jau įvyko. Kiekvienas išmanusis jutiklis, prijungtas automobilis, pramoninis valdiklis generuoja duomenų srautus, kurie kažkur patenka į tinklus. Kraštutinė skaičiavimo sistema, skirta visa tai tvarkyti, sukuria ekonomiškų 25G ir 100G siųstuvų-imtuvų paklausą, nes vienoje svetainėje jų diegiate tūkstančiais.

 

 

Tradiciniai telekomunikacijų įrangos pardavėjai ir toliau bandė parduoti brangius,{0}}operatoriaus lygio modulius, sukurtus 25-m. Kraštų operatoriams tai nerūpi – jie nori pakankamai gero patikimumo už mažą kainą. Skirtingi prioritetai.

 

Galia greitai didėja

 

400 G QSFP-DD moduliai gali 12–14 vatų. Nelabai skamba. Padauginus tai iš 256 prievadų važiuoklėje, staiga turėsite reikalų su 3+ kilovatais vien dėl optikos, neskaitant jungiklio ASIC galios ar aušinimo. Duomenų centrų operatoriai įkyriai stebi energijos suvartojimą vienam stovui, nes elektra kainuoja, o šiluma reikalauja brangios vėsinimo infrastruktūros.

Temperatūros rodikliai yra svarbesni, nei nurodo specifikacijų lapai. 0-70 laipsnių modulis puikiai veikia valdomose serverių patalpose. Priklijuokite jį į lauko spintelę arba gamyklos grindis ir stebėkite, kaip sugenda, kai aplinkos temperatūra pakyla. Yra išplėstinio temperatūros diapazono siųstuvų-imtuvų, tačiau jie kainuoja daugiau, o pardavėjai ne visada juos turi.

 

Kur kertasi standartai

 

IEEE tvarko Ethernet specifikacijas. OIF rašo įgyvendinimo sutartis. Keli MSA apibrėžia formos veiksnius. ITU-T skelbia rekomendacijas dėl telekomunikacijų. Šios organizacijos ne visada gerai koordinuoja ir kartais specifikacijos subtiliai prieštarauja viena kitai.

Suderinau suderinamumo problemas, kai du skirtingų tiekėjų „su standartus{0}}atitinkantys“ moduliai nebūtų tinkamai susieti. Problema kilo dėl laiko paraščių - abu moduliai veikė pagal specifikacijas, bet priešinguose tolerancijos lango galuose. Galų gale jums prireiks tiekėjo suderinamumo matricų, nors tariamai viskas yra standartizuota. Apmaudu, bet tokia realybė.

Hiperskaleriai apvertė pramonę

 

 

„Amazon“, „Google“, „Microsoft“, „Meta“ diegia siųstuvus-imtuvus tokiu mastu, dėl kurio tradiciniai telekomunikacijų įrenginiai atrodo maži. Kurti šimtus duomenų centrų visame pasaulyje reiškia skirtingus pirkimo būdus - tiesioginius gamintojų ryšius, tinkintas specifikacijas, norą naudoti pakankamai gerus komponentus, o ne per-suprojektuotus maksimaliam patikimumui užtikrinti. Tai smarkiai pakeitė gamintojų dizaino prioritetus. Mažesnė bito kaina tapo svarbesnė nei 25 metų MTBF numeriai.

Tai matote, kaip greitai 400G moduliai pasiekė rinkos apimtį, palyginti su ankstesniais greičio šuoliais. Hiperskaluotojams jų reikėjo, jie turėjo diegimo mastą plėtrai finansuoti ir nebuvo suinteresuoti laukti tradicinių telekomunikacijų patvirtinimo ciklų.

Kita{0}}gali būti supakuota optika. Vietoj prijungiamų modulių turėtumėte integruoti optinius komponentus tiesiai į jungiklio ASIC, sumažindami elektros kelio nuostolius. Bet jūs prarandate greitojo- apsikeitimo galimybę, o tai atrodo rizikinga. „Intel“ labai stengiasi naudoti silicio fotoniką, taip pat keli Kinijos gamintojai. Pažadėta mažesnė galia ir kaina, viską dedant ant silicio pagrindo, o ne ant egzotiškų III-V puslaidininkių. Vis dar laukiama, ar jis pristatys gamybos mastu.

2023 m. visame pasaulyje optinių siųstuvų-imtuvų rinka pasiekė 10 milijardų dolerių, o augimas nelėtėja. Daugiau duomenų centrų, daugiau daiktų interneto galinių taškų, AI mokymo grupių, kurioms reikia beprotiško pralaidumo... paklausa nuolat auga. Ar mums iš tikrųjų greitai prireiks 800 G ir 1,6 T greičių, ar tai tik pardavėjai, norintys parduoti brangią naują įrangą, manau, mes išsiaiškinsime.