Moduli ottici 400G nell'interconnessione dei data center (DCI)

Moduli ottici 400G nell'interconnessione dei data center (DCI)

         Secondo i dati di IDC, entro il 2025, quasi l'80% del traffico globale di dati dovrebbe essere memorizzato in server core ed edge.il tasso di crescita del traffico est-ovest all'interno dei data center sarà molto superiore a quello del traffico nord-sud e del traffico tra i data centerI data center tradizionali sono stati gradualmente sostituiti da data center cloud con la diffusione del cloud computing, che ha stimolato in modo significativo la domanda di mercato di moduli ottici 400G..

In genere, le esigenze del cliente si adattano in base allo scenario di applicazione.Le prestazioni dei moduli sono un fattore chiave per i clienti che cercano una maggiore capacità e lunghe distanze di trasmissioneAl contrario, per le trasmissioni a corto raggio all'interno dei data center, il costo di trasmissione è più critico.

Per raggiungere una maggiore capacità, i moduli ottici 400G hanno tre approcci principali per ridurre il costo per bit:

* Tecnologia PAM4La tecnologia PAM4 migliora efficacemente l'efficienza di utilizzo della larghezza di banda.migliorando così l'efficienza della trasmissione riducendo i costi.

* Multi corsia: Rispetto alla trasmissione a quattro corsie, le soluzioni di trasmissione a otto corsie offrono vantaggi nel bilanciamento dei costi e del consumo di energia.

* Chips ottici a Baud Rate più elevato: questi chip aumentano le velocità di trasmissione senza influenzare la distanza di trasmissione. vari chip ottici a velocità di 25G baud (DML, EML, VCSEL) vengono gradualmente aggiornati a chip a velocità di 56G baud.

          I moduli ottici 400G sono molto comuni nelle applicazioni di data center. Per esempio, il modulo 400G QSFP-DD XDR4 può essere utilizzato in applicazioni di breakout 4x100G da un QSFP28-FR-100G.il modulo 400G QSFP-DD FR4 supporta la trasmissione di 2 km su fibra monomodoI moduli 400G QSFP-DD LR8 e 400G QSFP-DD LR4 supportano lunghezze di collegamento fino a 10 km trasmettendo quattro lunghezze d'onda CWDM.può coprire 40 km su GLa figura seguente mostra le soluzioni di moduli ottici per le reti di data center 400G.

       Con milioni di moduli ottici che dovrebbero essere utilizzati nelle stazioni base 5G, gli operatori devono ridurre urgentemente il costo dei moduli ottici negli investimenti nell'infrastruttura di rete.i moduli ottici nelle reti di trasporto di telecomunicazioni devono avere una durata di servizio superiore a 10 anni e supportare distanze di trasmissione fino a 80 km;, che impone requisiti più elevati in materia di affidabilità e prestazioni negli scenari della rete di trasporto della metropolitana.

        Per raggiungere tassi di trasmissione più elevati e costi di produzione più bassi, i moduli 400G per reti di trasporto metropolitane integrate adottano tecnologie simili a quelle utilizzate nelle reti di data center:

* Moduli di maggiore affidabilità: L'imballaggio ermetico è utilizzato per soddisfare i requisiti di una durata di 10 anni e una gamma di temperature di funzionamento da 0 a 70 °C.

* Ricevitore APD ad alte prestazioni: Miglioramento della sensibilità del ricevitore.

* Tecnologia coerentePer raggiungere distanze di trasmissione superiori a 80 km, le soluzioni 400G utilizzano una tecnologia coerente.con lo sviluppo delle tecnologie di integrazione SiP e InP e la continua evoluzione della tecnologia CMOS, i moduli coerenti tendono verso dimensioni più piccole e un consumo di energia inferiore.Il basso consumo energetico e le piccole dimensioni dei moduli ZR 400G li posizionano per un'ampia applicazione in scenari di accesso al bordo della metropolitana.

I moduli ottici coerenti si stanno evolvendo in tre direzioni:

* Efficienza spettrale: Sfruttare i continui progressi degli algoritmi oDSP per migliorare l'efficienza spettrale e la capacità di una singola fibra.

* Baud Rate: Aumentare il tasso di segnalazione per lunghezza d'onda per ottenere una larghezza di banda più elevata per porta, riducendo così i costi e il consumo di energia per bit.

* Dimensioni più piccole e minore consumo energetico: adozione di componenti optoelettronici integrati, processi di produzione avanzati e algoritmi oDSP specializzati per ridurre le dimensioni e il consumo di energia dei moduli 400G.

Conclusioni

        Gli attuali moduli ottici mainstream 400G sono già ampiamente utilizzati in vari scenari di rete, tra cui reti di data center, reti di trasporto della metropolitana e lunghe distanze,reti di trasmissione ad alta capacitàLe richieste di una maggiore capacità, di un minor costo per bit e di un minore consumo di energia stanno spingendo i moduli ottici verso velocità di trasmissione ancora più elevate.