11/13/2024,光纤在线讯,1.6T光模块采用高带宽光通信技术,通过使用多波长组合达到每秒 1.6 太比特的传输速率,用于满足数据中心、高性能计算和大规模网络基础设施中对超高速数据传输的需求。与传统的 400G 或 800G 光模块相比,1.6T 光模块在带宽、信号处理技术和模块封装方面有显著提升。
01. 算力催生,1.6T需求高涨
近年来,人工智能(AI)、虚拟现实(VR)以及自动驾驶等新型技术的发展,对光模块的带宽和传输速率、覆盖度等指标有更高的要求,光模块有望持续迭代升级和快速放量,1.6T已成为新一轮市场热点。
▲数据中心高速光电接口的发展
02. 行业共识,1.6T产品问世
1.6T光模块产品理论上依据IEEE P802.3dj协议设计,但由于该协议尚未正式发布,因此各厂商目前依据行业共识,采用8路100~112G Baud PAM4信号的方式实现,即每路信号速率为200~224Gbps。1.6T光模块在今年已经进入样品阶段,有望在明年逐步具备商用条件。
▲IEEE P802.3dj协议时间线
03. 联讯仪器,1.6T解决方案
200Gbps/lane速率提供了更高的通信带宽,并显著降低了功耗,但同时对测试测量带来了巨大的挑战。联讯仪器针对200Gbps/lane的信号,重新设计了新的ASIC,推出了新的宽带采样示波器DCA1065。
▲DCA1065实物图
DCA1065的设计向下兼容部分DCA6201的测试信号,支持单模(1200~1600nm波长)53~56GBd和106~112GBd PAM4信号测试。系统响应可通过SIRC(System Impulse Response Correction)矫正和调整,从而满足不同速率信号的测试。DCA1065同时支持最高64Taps的TDECQ 前馈均衡器(Feed Forward Equalizer,FFE)进行码间串扰(Inter Symbol interference,ISI)消除。
在1.6T测试应用中,联讯仪器DCA1065采样示波器最多支持4路100GBd PAM4信号的眼图测试。联讯仪器提供一款上位机软件(GUI)用于连接仪表和执行具体测试,该GUI软件支持的PAM4测试指标如下:
在PAM4测试中,可根据协议要求使用PRBS码型或者SSPRQ码型,最值得关注的几个指标包括TDECQ(Transmitter and Dispersion Eye Closure Quaternary)、OER(Outer Extinction Ratio)、Outer OMA等。下面详细介绍一下这几个指标。
这里TDECQ是发射机色散眼图闭合四相,是以信号的统计信息(眼图)进行估算而得到的,直观上来说就是对发射机垂直眼图闭合度的测量。TDECQ的测量基于眼图中的两个垂直直方图,理想情况下,两个窗口的位置以0.45 UI和0.55 UI为中心,同时保持直方图相距0.1 UI,每个直方图窗口的宽度为0.04 UI。每个直方图窗口都覆盖眼图的所有调制级别,通过调整直方图对精确时间位置来测量以获得最小的TDECQ值。
▲TDECQ的测量窗口示意图
OMA(Outer Optical Modulation Amplitude)外部光调制幅度指的是在规定的测试码型中,7个连“3” 和6个连“0”的中心两个UI上测量的电平值P3和P0的差值,即OMA=P3-P0。而消光比OER(Outer Extinction Ratio)也是基于这两个电平值计算得到的,OER=P3/P1。
▲Outer OMA/ER定义中功率水平P0和P3示意图
实际测试106GBd PAM4信号(SSPRQ码型)的眼图截图和指标结果如下:
▲DCA1065进行106GBd PAM4信号的测试截图
计算出的参数值如下表:
联讯仪器将继续推进其1.6T可插拔光模块测试解决方案,硅光测试解决方案,以及CPO测试解决方案,在人工智能等新兴技术蓬勃发展的过程中提供更多的价值。