Mengapa Tidak Ada Modul Optik 1000G: Logika Teknik di Balik 800G, 1.6T, dan 3.2T

Pertanyaan umum dalam jaringan optik berkecepatan tinggi sangat masuk akal: jika 1T sama dengan 1000G dalam pemikiran desimal sehari-hari, mengapa peta jalan modul optik bergerak dari 400G ke 800G dan kemudian ke 1.6T daripada menggunakan arus utamaModul optik 1000G?

Jawabannya bukan bahwa 1000G tidak mungkin dalam arti matematis. masalah sebenarnya adalah bahwa kecepatan modul optik tidak dipilih dengan pengelompokan desimal. mereka dibentuk oleh arsitektur jalur,Tarif jalur SerDes, teknologi sinyal, desain paket, anggaran energi, dan kesiapan ekosistem.

Tidak ada modul optik 1000G utama karena kecepatan data modul optik berkecepatan tinggi dibangun dari jumlah jalur dikalikan dengan kecepatan standar per jalur.Modul optik 800G dapat memetakan secara alami ke 8 × 100G, sementara modul optik 1.6T memetakan secara alami ke 8 × 200G. Tingkat 1000G tidak sesuai dengan jalur kecepatan jalur dominan dengan bersih.

Inilah sebabnya mengapa industri cenderung bergerak melalui 100G, 200G, 400G, 800G, 1.6T, dan akhirnya 3.2T daripada mengikuti pola 10G → 100G → 1000G gaya konsumen.3df-2024 alamat 400Gb/s dan 800Gb/s Ethernet, sementara IEEE P802.3dj alamat 200Gb/s, 400Gb/s, 800Gb/s, dan 1.6Tb/s operasi,mencerminkan bagaimana pekerjaan Ethernet formal mengikuti sinyal khusus dan generasi jalur-rate daripada tangga penamaan desimal sederhana. (standar.ieee.org)

Kecepatan data modul optik = Jumlah jalur × Kecepatan per jalur

Modul optik berkecepatan tinggi paling baik dipahami sebagai sistem transportasi paralel.

Tingkat data total modul = jumlah jalur × tingkat data per jalur

Persamaan sederhana itu menjelaskan sebagian besar peta jalan 800G dan 1.6T. Label modul bukanlah nomor sewenang-wenang yang dicetak pada lembar data; itu adalah hasil agregat dari antarmuka listrik, jalur optik,Kemampuan DSP, batas paket, dan standar interoperabilitas.

Peta Jalan Modul Optik Berkecepatan Tinggi dari 100G ke 3.2T

Arah OSFP1600 mengikuti pola skala berbasis jalur yang sama: 400G dapat dikaitkan dengan antarmuka host 8 × 50Gb / s, 800G dengan antarmuka host 8 × 100Gb / s, dan 1.6T dengan antarmuka host 8 × 200Gb/s. (OSFPMSA.org)

Prinsip yang sama berlaku pada generasi sebelumnya. Modul 100G QSFP28 dapat dipahami melalui empat jalur kelas 25G.Modul 400G dapat dibangun di sekitar delapan jalur kelas 50G atau empat jalur kelas 100GHal yang penting bukan bahwa setiap produk menggunakan desain internal yang sama, tetapi tarif arus utama dibuat dari kombinasi jalur standar.

Ini adalah mengapa 800G bukan angka perantara acak. Ini adalah hasil bersih dari agregasi jalur. Ketika delapan jalur masing-masing membawa 100G, laju agregat menjadi 800G.Ketika delapan jalur yang sama pindah ke 200G, tarif agregat menjadi 1,6T.

QSFP-DD didefinisikan sebagai sistem modul 8-saluran kepadatan tinggi, sementara dokumentasi OSFP mendefinisikan modul, konektor, kandang,sinyal listrik, daya, mekanik, dan persyaratan termal untuk oktal kecil faktor bentuk sistem pluggable.

Struktur 8 jalur adalah pusat diskusi.

• 8 × 100G = 800G

• 8 × 200G = 1,6T

• 8 × 400G = 3,2T

Sebuah desain 1000G hipotetis tidak mendarat secara alami pada jalur ini. Hal ini akan membutuhkan baik jumlah jalur non-standar atau kecepatan per jalur yang tidak selaras dengan baik dengan peta jalan sinyal dominan.

Sisi listrik dari modul optik sama pentingnya dengan sisi optik. Antara switch ASIC dan modul optik, data listrik berkecepatan tinggi diangkut melalui antarmuka SerDes.Karena tingkat SerDes meningkat, sistem harus menangani margin integritas sinyal yang lebih ketat, sensitivitas kerugian penyisipan yang lebih tinggi, pemerataan yang lebih menuntut, persyaratan FEC yang lebih kuat, dan kendala daya dan termal yang lebih sulit.

SerDes Lane Rate Evolution dan Jalur Sinyal

Secara sederhana, laju jalur tidak meningkat dengan lancar dari nomor apa pun ke nomor apa pun.

Perkembangan yang disederhanakan terlihat seperti ini:

Pekerjaan standar Ethernet saat ini memisahkan pengembangan Ethernet berkecepatan tinggi di sekitar generasi sinyal yang berbeda, termasuk jalur kelas 100Gb / s dan 200Gb / s.Ini memperkuat poin bahwa tingkat modul optik dibentuk oleh evolusi tingkat jalur, tidak dengan pengelompokan desimal. (engagestandards.ieee.org)

NRZ dan PAM4 tidak hanya menamai detail. Mereka adalah bagian dari lapisan fisik alasan mengapa evolusi jalur-tingkat sulit. PAM4 meningkatkan throughput dengan mengkodekan informasi di empat tingkat sinyal,tapi itu juga mempersempit margin antara tingkatDengan meningkatnya kecepatan jalur, link menjadi lebih sensitif terhadap kebisingan, kehilangan saluran, crosstalk, dan kualitas pemerataan.

Itu sebabnya setiap lompatan dalam kecepatan jalur lebih dari peningkatan kecepatan. itu mempengaruhi ujung depan analog, anggaran kerugian saluran, desain konektor, pemerataan, kompleksitas DSP, metodologi tes,dan desain termal.

Modul 1000G dapat ditulis di atas kertas dengan beberapa cara:

Masalahnya bukan bahwa insinyur tidak dapat melipatgandakan jumlah untuk mencapai 1000G. Masalahnya adalah bahwa kombinasi tersebut tidak menarik untuk sistem yang dapat digunakan.Mereka akan mempersulit arsitektur modul sambil menawarkan lebih sedikit pengaruh ekosistem daripada 800G atau 1.6T.

Mengapa 1000G Secara Teknis Membosankan

Sebuah desain teoritis tidak sama dengan produk standar praktis. Dalam optik pusat data, modul harus sesuai dengan sistem host, mencocokkan antarmuka switch ASIC harapan,Tetap dalam batas daya dan termal, mendukung integritas sinyal yang dapat diandalkan, dan cocok dengan ekosistem pengujian dan rantai pasokan yang lebih luas.

Desain 5 × 200G mencapai persis 1000G. Secara matematis, itu bekerja. Secara arsitektur, itu canggung.

Modul optik pluggable yang umum dibangun di sekitar struktur antarmuka yang mapan seperti desain empat jalur dan delapan jalur.Menambahkan jalur kecepatan tinggi kelima tidak seperti menambahkan satu kabel lagi ke kabel sederhana. Hal ini dapat mempengaruhi konektor, kandang, PCB routing, tata letak termal, pemetaan antarmuka ASIC, harapan firmware, dan arsitektur tes.

Itulah sebabnya 5 × 200G bukanlah jalur yang bersih.

Desain 4 × 250G juga mencapai 1000G. Kali ini, jumlah jalur lebih bersih, tetapi tingkat per jalur tidak nyaman.

Jalur pengembangan arus utama adalah bergerak dari 100G-kelas sinyal ke 200G-kelas sinyal dan kemudian menuju 400G-kelas antarmuka listrik.berfokus pada antarmuka listrik masa depan yang beroperasi pada 448Gb/s per jalur dan menyoroti tantangan teknis seputar modulasi, FEC, integritas sinyal, latensi, dan daya.Oiforum.com)

Target jalur 250G tidak memberikan langkah ekosistem bersih yang sama. akan menciptakan titik tengah yang sulit tanpa momentum standardisasi yang sama, keuntungan volume,atau nilai roadmap jangka panjang.

Modul optik berkecepatan tinggi harus dirancang untuk manufaktur dan penyebaran, bukan hanya untuk tingkat nama.

• Apakah ASIC host mendukung laju jalur?

• Apakah faktor bentuk modul mendukung antarmuka listrik dengan bersih?

• Dapatkah konektor dan saluran PCB mempertahankan integritas sinyal?

• Apakah anggaran listrik realistis?

• Apakah metode pengujian dan harapan interoperabilitas sudah matang?

• Dapatkah produk berskala di seluruh penyebaran pusat data?

800G dan 1.6T menjawab pertanyaan-pertanyaan ini lebih alami daripada 1000G. Mereka selaras dengan langkah-langkah kecepatan jalur utama dan pengembangan faktor bentuk umum.Modul 1000G terutama memenuhi preferensi penamaan desimal, bukan persyaratan teknik yang lebih kuat.

800G sering disalahpahami sebagai generasi tengah yang sewenang-wenang.Hal ini memungkinkan industri untuk bergerak melampaui 400G tanpa memaksa setiap bagian dari sistem untuk melompat segera ke 1.6T kompleksitas.

IEEE Std 802.3df-2024 menambahkan parameter MAC untuk 800Gb/s dan lapisan fisik dan parameter manajemen untuk operasi 400Gb/s dan 800Gb/s. IEEE P802.3dj kemudian memperluas standar kerja ke arah 1.6Tb/s dan 200Gb/s terkait, 400Gb/s, 800Gb/s, dan 1,6Tb/s operasi. (Ieee802.org)

Nilai 800G adalah bahwa ia dapat membangun konsep yang sudah dikenal dari sistem era 400G sambil meningkatkan bandwidth agregat.dan arsitektur optik sudah dipahami, industri dapat meningkatkan kecepatan jalur dan kinerja komponen alih-alih mendesain ulang semuanya dari nol.

Itu membuat 800G menjadi titik migrasi berisiko rendah. Ini memberi pusat data, vendor switch, vendor modul, dan ekosistem uji waktu untuk beradaptasi sebelum bergerak lebih dalam ke 200G per jalur dan 1.Arsitektur kelas 6T.

800G dan 1.6T tidak harus diperlakukan sebagai pasangan "lebih baik atau lebih buruk".

Modul Optik 800G vs 1.6T: Konteks Penyebaran

Keberadaan 1000BASE dapat membingungkan diskusi. 1000BASE memang mengandung angka 1000, tetapi ini mengacu pada 1000Mb/s, atau 1Gb/s, bukan 1000Gb/s.

Materi proyek 10GBASE-T yang di-host oleh IEEE menggambarkan migrasi kecepatan LAN dari 100Mb/s ke 1000Mb/s, secara khusus menggunakan 1000BASE-T sebagai contoh 1000Mb/s. (Ieee802.org)

Itu berarti 1000BASE milik era Gigabit Ethernet. Ini bukan bukti bahwa industri modul optik berkecepatan tinggi harus memiliki generasi 1000G arus utama.Hubungan 1000BASE dan modul optik 800G dipisahkan oleh tiga urutan besar dalam konteks penamaan dan oleh asumsi desain lapisan fisik yang sangat berbeda.

Logika yang sama yang menjelaskan 800G dan 1.6T juga menjelaskan mengapa 3.2T adalah langkah konseptual berikutnya yang lebih alami daripada 2000G atau 2400G.

Jika jumlah jalur tetap delapan dan tarif per jalur dua kali lipat lagi:

8 × 400G = 3,2T

Itu tidak berarti 3.2T mudah. itu berarti aritmatika mengikuti arsitektur yang sama.

Ketika jumlah jalur tetap sama, tantangan bergerak ke kinerja setiap jalur. modul mungkin tidak membutuhkan dua kali lebih banyak jalur optik,tapi setiap jalur listrik dan optik harus membawa informasi yang jauh lebih banyakItu meningkatkan tekanan pada pemancar, penerima, jam, ekualisasi, DSP, FEC, konektor, saluran PCB, dan sistem termal.

Kerangka kerja OIF's CEI-448G menyoroti mengapa jalur listrik kelas 400G di masa depan sulit: modulasi, FEC, integritas sinyal, latensi, daya, interoperabilitas,dan metodologi pengukuran semua menjadi bagian dari masalah teknik. (Oiforum.com)

Pada kecepatan jalur yang lebih tinggi, label modul hanya bagian yang terlihat dari masalah. saluran listrik antara ASIC dan modul menjadi kendala desain utama.Pengarahan PCB, desain transisi paket, strategi retimer, pemerataan, dan margin uji semuanya menjadi lebih penting.

Itulah sebabnya sistem kelas 3.2T di masa depan tidak hanya 1.6T dengan jumlah yang lebih besar. Mereka membutuhkan kemajuan di standar antarmuka listrik, mesin optik, kemampuan DSP, kemasan,manajemen termal, dan pengujian interoperabilitas.

Kurangnya modul optik 1000G arus utama lebih mudah dimengerti ketika label modul optik dibaca sebagai hasil arsitektur daripada tonggak desimal.

Saat membaca label modul optik berkecepatan tinggi, tanyakan tiga pertanyaan:

1. Berapa banyak jalur listrik atau optik yang terlibat?

2. Apa tingkat sinyal per jalur?

3. Apakah hasilnya selaras dengan faktor bentuk, standar, dan ekosistem penyebaran yang matang?

Sebuah label seperti 800G atau 1.6T bukan hanya nomor kapasitas. Ini mencerminkan keadaan teknologi SerDes, desain paket, kesiapan komponen optik, dan dukungan sistem host.

Daftar Pemeriksaan Teknik Sebelum Perencanaan 800G, 1.6T, atau 3.2T Link

Modul optik 1000G arus utama tidak ada karena tidak selaras dengan jalur rekayasa yang digunakan oleh optik kecepatan tinggi modern.Industri tidak menghindari 1000G karena tidak bisa melipatgandakan ke 1000Hal ini dihindari karena 800G, 1.6T, dan 3.2T sesuai dengan arsitektur dominan lebih bersih.

Logika dasarnya sederhana:

• Kecepatan data modul optik dibangun dari jumlah jalur dan tingkat per jalur.

• Arsitektur delapan jalur secara alami menghasilkan 800G, 1.6T, dan 3.2T ketika kecepatan per jalur berlipat ganda.

• SerDes dan evolusi antarmuka listrik bergerak melalui langkah-langkah teknologi yang sulit, bukan peningkatan desimal yang halus.

• Faktor bentuk standar, batas daya, integritas sinyal, dan kesiapan ekosistem lebih penting daripada angka bulat.

Dalam jaringan optik berkecepatan tinggi, pertanyaan praktis bukanlah “Mengapa tidak 1000G?” Pertanyaan yang lebih baik adalah: “Arsitektur jalur dan generasi sinyal mana yang dapat disatukan, diproduksi, diuji, dan dioperasikan dengan baik?didinginkan, dan dikerahkan dalam skala? ¢ Di bawah lensa itu, 800G dan 1.6T bukan angka aneh.

Tidak ada modul optik 1000G utama karena 1000G tidak cocok dengan arsitektur jalur dominan dan peta jalan SerDes. 800G dapat memetakan ke 8 × 100G, sementara 1.6T memetakan ke 8 × 200G.Desain 1000G akan membutuhkan kombinasi yang canggung seperti 8 × 125G, 5 × 200G, atau 4 × 250G.

Ya. dalam nama modul optik, 1.6T berarti 1.6 terabit per detik, yang sama dengan 1600 gigabit per detik.

800G dapat dicapai dengan kombinasi jalur yang berbeda, tergantung pada arsitektur modul dan antarmuka host.sementara desain 1000G akan membutuhkan jumlah jalur alami yang lebih sedikit atau kecepatan per jalur.

1000BASE mengacu pada penamaan Gigabit Ethernet, di mana 1000 berarti 1000Mb / s, atau 1Gb / s. Modul optik 1000G hipotetis akan berarti 1000Gb / s, yang 1000 kali lebih tinggi dari 1Gb / s.Mereka berasal dari generasi jaringan yang sangat berbeda.

Pilihan tergantung pada kesiapan sistem dan permintaan bandwidth. 800G seringkali lebih praktis untuk penyebaran kecepatan tinggi jangka pendek di mana kedewasaan, daya, biaya, dan kompatibilitas penting.6T lebih relevan untuk sistem kepadatan yang lebih tinggi yang dapat mendukung jalur kelas 200G dan ekosistem modul yang lebih baru.

Arah logis berikutnya adalah 3.2T, berdasarkan prinsip ganda jalur yang sama: 8 × 400G = 3.2T. Arah ini tergantung pada kemajuan dalam antarmuka listrik, integritas sinyal, komponen optik, DSP,FEC, daya, dan desain termal.