Optiset lähetin-vastaanottimet sopivat kuituverkkoihin

 

Datakeskukset syövät kaistanleveyttä. Tarkoitan, että kirjaimellisesti - katso minkä tahansa laitoksen verkkoliikennettä viikon ajan ja ymmärrät miksi optinenlähetin-vastaanottimetsiitä tuli oletusratkaisu kuparin sijaan. Sähköinen signaalin muunnos tapahtuu näiden pienten moduulien sisällä, jolloin bitit muuttuvat valopulsseiksi, jotka ampuvat lasikuitujen läpi nopeuksilla, joita kupari ei koskaan voinut koskettaa.

Useimmat verkkoryhmät eivät käytä tarpeeksi aikaa aallonpituuden valinnan miettimiseen. Suuri virhe.

 

Multimode on edelleen halvempi (ja sillä on väliä)

 

 

850 nm aallonpituus toimii monimuotokuidun kanssa. Näet sen kaikkialla palvelinkeskuksissa, koska lähetin-vastaanottimen kustannukset pysyvät alhaisina ja lyhyillä telineiden välisillä etäisyyksillä se toimii hyvin. 850 nm:n 100 G:n moduulilla saavutetaan noin 100 metrin ulottuvuus, joskus hieman enemmän riippuen kuidun laadusta. Ei vaikuttava paperilla, mutta tyypillisessä palvelinkeskuksessa kuumakäytävän/kylmän käytävän asettelulla riittää.

Taloustiede muuttuu mielenkiintoiseksi, kun laajenee. Yksi{1}}muotokuitu aallonpituudella 1310 nm työntyy 40 kilometriin - walsun.com-sivuston ja muiden valmistajan tietojen perusteella. Mutta tässä on se, mitä tietolomakkeet eivät korosta: kuituhäviö 850 nm:ssä on noin 2,5 dB/km, kun taas 1310 nm vain 0,4 dB/km ITU{11}}T-standardien mukaisesti (bjrofoc.com dokumentoi tämän). Joten kyllä, kampusverkkoja tai muita katuja ylittäviin kohteisiin tarvitset yksi-tilan. Ei mitenkään kiertää sitä.

 

Cisco ja Finisar omistavat periaatteessa tämän tilan nyt

 

Markkinoiden keskittyminen yllätti minut, kun näin numerot. Gminsights.comin tutkimuksen mukaan Cisco Systems ja Finisar Corporation hallitsevat yli 20 prosenttia maailmanlaajuisesta optisten lähetin-vastaanottimien myynnistä 2023 -. Kaksikymmentä prosenttia ei kuulosta suurelta, ennen kuin muistat, kuinka pirstoutunut tämä toimiala oli aiemmin. Ciscon ostettu Acacia vuonna 2021 antoi heille yhtenäisen optiikkateknologian, mikä selittää heidän aggressiivisen työntymisen 400G ZR- ja 800G-moduuleihin kaukosovelluksiin-.

Broadcom tekee myös rohkeita ennusteita. He sanovat 800 gigabittiä sekunnissa vuoteen 2025 mennessä, sitten 1,6 terabittiä sekunnissa vuonna 2026 (emergenresearch.com käsitteli heidän ilmoituksensa). Nuo nopeudet näyttävät kunnianhimoisilta. Katsotaan, pystyvätkö pii ja optiikka todella toimittamaan äänenvoimakkuutta.

SFP-johdannaisia ​​kaikkialla

Pienet muodot-kytkettävät moduulit ottivat vallan, koska voit vaihtaa ne kuumana{1}}ilman laitteiden sammuttamista. SFP, SFP+, QSFP... nimeämisestä on tullut sekava, mutta konsepti on yksinkertainen. Pakkaa mahdollisimman monta optista rajapintaa linjakorttiin. QSFP28 pakkaa 100G jotain pienempään kuin peukalo.

QSFP-DD käyttää 8 sähkökaistaa neljän sijasta, mikä kaksinkertaistaa tiheyden. Sama perusjalanjälki, 400 Gt:n kapasiteetti. Fysiikka tekee tästä hankalan - signaalin eheyden säilyttämisen näillä kaistalla suurilla nopeuksilla samalla kun lämpöä hallitaan niin pienessä paketissa. Mutta se toimii.

CFP2 näkyy edelleen joissakin yhtenäisissä käyttöönottoissa, ne ovat paksuja verrattuna QSFP-muunnelmiin. Kun kuitenkin ajat 200 G+ yli satojen kilometrien, ylimääräinen tila paremmille DSP-siruille ja lämmönhallintalle kannattaa.

IoT muutti matematiikkaa

29,3 miljardia IoT-yhteyttä maailmanlaajuisesti vuoteen 2023 mennessä Ciscon seurannan mukaan (credenceresearch.com-sivustolla on vika). Se ei ole ennuste, se on jo tapahtunut. Jokainen älykäs anturi, kytketty auto, teollisuusohjain luo datavirtoja, jotka syötetään verkkoihin jonnekin. Kaiken tämän hoitava reunalaskenta luo kysyntää kustannustehokkaille 25G- ja 100G-lähetin-vastaanottimille, koska otat niitä käyttöön tuhansittain sivustoa kohden.

 

 

Perinteiset tietoliikennelaitteiden toimittajat yrittivät myydä kalliita, operaattoritason{0}}moduuleja, jotka on suunniteltu kestämään 25- vuotta. Edgeoperaattorit eivät välitä siitä - he haluavat riittävän hyvän luotettavuuden alhaisilla kustannuksilla. Eri prioriteetit.

 

Tehonotto lisääntyy nopeasti

 

400G QSFP-DD-moduulit vetää kukin 12-14 wattia. Ei kuulosta paljolta. Kerro tämä 256:lla kotelon portilla, niin yhtäkkiä sinulla on 3+ kilowattia vain optiikassa, kun ei lasketa ASIC-kytkimen tehoa tai jäähdytystä. Konesalioperaattorit seuraavat virrankulutusta telinettä kohden pakkomielteisesti, koska sähkö maksaa ja lämpö vaatii kallista jäähdytysinfrastruktuuria.

Lämpötila-arvoilla on enemmän merkitystä kuin tekniset tiedot antavat ymmärtää. Moduuli, jonka arvo on 0-70 astetta, toimii hyvin ilmastoiduissa palvelinhuoneissa. Kiinnitä se ulkokaappiin tai tehtaan lattiaympäristöön ja katso, että se epäonnistuu, kun ympäristön lämpötila nousee. Laajennetun lämpötila-alueen lähetin-vastaanottimia on olemassa, mutta ne maksavat enemmän, eivätkä myyjät aina varastoi niitä.

 

Missä standardit törmäävät

 

IEEE käsittelee Ethernet-määritykset. OIF kirjoittaa toteutussopimuksia. Useat MSA:t määrittävät muototekijät. ITU-T julkaisee tietoliikennesuosituksia. Nämä organisaatiot eivät aina koordinoi hyvin, ja joskus tekniset tiedot ovat ristiriidassa keskenään hienovaraisilla tavoilla.

Olen tehnyt virheenkorjauksen yhteentoimivuusongelmissa, joissa kaksi "standardien{0}}yhteensopivaa" moduulia eri toimittajilta ei yhdistäisi kunnolla. Ongelma juontaa juurensa ajoitusmarginaaliin - molemmat moduulit toimivat määrittelyjen mukaisesti, mutta toleranssiikkunan vastakkaisissa päissä. Lopulta tarvitset toimittajan yhteensopivuusmatriiseja, vaikka kaiken oletetaan olevan standardoitu. Turhauttavaa, mutta se on todellisuutta.

Hyperscalerit käänsivät alan

 

 

Amazon, Google, Microsoft ja Meta ottavat käyttöön lähetin-vastaanottimia mittakaavassa, joka saa perinteiset puhelinyhtiöt näyttämään pieniltä. Satojen palvelinkeskusten rakentaminen maailmanlaajuisesti tarkoittaa erilaisia ​​hankintamenetelmiä - suoria valmistajasuhteita, mukautettuja spesifikaatioita, halukkuutta käyttää tarpeeksi hyviä komponentteja sen sijaan, että se olisi yli-suunniteltu maksimaalisen luotettavuuden saavuttamiseksi. Tämä muutti valmistajien suunnitteluprioriteettia voimakkaasti. Alhaisemmasta bittihinnasta tuli tärkeämpi kuin 25 vuoden MTBF-numerot.

Näet tämän siitä, kuinka nopeasti 400G-moduulit saavuttivat markkinavolyymin verrattuna aikaisempiin nopeushypyihin. Hyperskaalaajat tarvitsivat niitä, heillä oli käyttöönottoasteikko kehityksen rahoittamiseksi, eivätkä olleet kiinnostuneita odottamaan perinteisiä televiestintähyväksyntäjaksoja.

Seuraavaksi{0}}pakattu optiikka. Kytkettävien moduulien sijaan optiset komponentit integroisivat suoraan kytkimien ASIC:eihin, mikä vähentää sähköpolkuhäviöitä. Mutta menetät vaihto-mahdollisuuden, mikä vaikuttaa riskialttiilta. Intel ajaa piin fotoniikkaa kovasti, myös useat kiinalaiset valmistajat. Lupaus on pienempi teho ja hinta, kun kaikki laitetaan piisubstraateille eksoottisten III-V-puolijohteiden sijaan. Odotetaan edelleen, toimitetaanko se tuotantomittakaavassa.

Optisten lähetin-vastaanottimien markkina saavutti 10 miljardia dollaria vuonna 2023 maailmanlaajuisesti, eikä kasvu ole hidastumassa. Lisää datakeskuksia, enemmän IoT-päätepisteitä, AI-koulutusklustereita, jotka tarvitsevat mieletöntä kaistanleveyttä... kysyntä kasvaa jatkuvasti. Tarvitsemmeko todella pian 800 G ja 1,6 T nopeuksia vai haluavatko myyjät myydä kalliita uusia varusteita, luultavasti saamme tietää.