在上一篇文中，我們從可持續(xù)性和智能建筑的角度討論了光纖到桌面的相關(guān)技術(shù)和測試方案。雖然光纖正在逐漸進入水平局域網(wǎng)領(lǐng)域，但6類和6A類銅纜雙絞線布線因其具有成本低、安裝方式成熟以及支持高達10Gb的傳輸速率和90W的以太網(wǎng)供電(PoE)的優(yōu)勢，因此仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。但在局域網(wǎng)環(huán)境之外，光纖在帶寬和距離方面的能力使其前景比以往任何時候都更加光明。
在局域網(wǎng)環(huán)境之外，光纖在帶寬和距離方面的能力使其前景比以往任何時候都更加光明。
數(shù)據(jù)中心的支柱
在企業(yè)數(shù)據(jù)中心，隨著服務(wù)器速率開始升級到10 Gb以上，交換機上行鏈路速率升級到0和100 Gb以上。正如我們在另一篇文章中提到的，如今，市場上已出現(xiàn)用于大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的400 Gb交換機端口。超大規(guī)模和云數(shù)據(jù)中心已經(jīng)將服務(wù)器連接升級至50和100 Gb，交換機上行鏈路升級至400 Gb。這些潮流的引領(lǐng)者已經(jīng)開始關(guān)注800 Gb交換機上行鏈路——尤其是采用super-spine架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心互連。
雖然最初引入8類銅纜是為了在30米水平服務(wù)器鏈路中支持25和40 Gbps (25Gbase-T和40Gbase-T)，但實際上，由于成本和功耗原因，上述應(yīng)用還未成熟。因此，除了采用SFP和QSFP的直連電纜或者有源光組件的難以管理的短距離點對點鏈路之外，超過10 Gb的基于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)化布線的唯一選擇是光纖。市場調(diào)研表明，到2028年，全球光纖市場預(yù)計將達到近100億美元，是2020年的兩倍多。
正在制定的光纖標(biāo)準(zhǔn)
在不同長度的多模和單模光纖上，現(xiàn)在存在多種光纖應(yīng)用可支持10到400 Gb速率，IEEE正在努力制定更多應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。隨著100 Gbps PAM4編碼的引入，IEEE在2022年發(fā)布802.3db標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將支持采用100 Gbps通道速率的8芯400Gbase-SR4。這與40Gbase-SR4、100Gbase-SR4和200Gbase-SR4并行光纖應(yīng)用中所使用的邏輯相同，這些光纖應(yīng)用分別采用10、25和50 Gbps通道速率支持40、100 、200 Gb。
802.3db標(biāo)準(zhǔn)還將包括采用雙工多模光纖的100 Gb應(yīng)用和采用兩對多模光纖的200 Gb應(yīng)用，以及用于成本優(yōu)化服務(wù)器連接的50米短距離100、200和400 Gb應(yīng)用。上述短距離應(yīng)用將被指定為“VR”而非“SR”(即100Gbase-VR、200Gbase-VR2和400Gbase-VR4)。好消息是，上述應(yīng)用都將通過現(xiàn)有的雙工和MPO連接獲得支持，因此可非常方便地利用福祿克網(wǎng)絡(luò)的CertiFiber® Pro光纖損耗測試儀和MultiFiber? Pro光功率計進行測試。
同時，IEEE 802.3的400 Gb/s以上以太網(wǎng)研究小組正致力于采用400 Gbps邏輯來定義基于8路100 Gbps通道的800 Gb應(yīng)用的物理層規(guī)范。當(dāng)前支持數(shù)據(jù)中心部署的目標(biāo)包括：
?采用8對多模光纖的800 Gb應(yīng)用，距離至少50米和100米
?采用8對單模光纖的800 Gb應(yīng)用，距離至500米
?采用單根單模光纖傳輸8種波長支持800 Gb的應(yīng)用，距離可達2000米
光纖也在不斷進步
除了IEEE內(nèi)部正在制定光纖標(biāo)準(zhǔn)之外，在多源協(xié)議(MSA)中也有大量工作正在進行，以應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)容量的持續(xù)需求。上述多源協(xié)議小組MSA發(fā)起者包括設(shè)備、連接器和芯片供應(yīng)商以及數(shù)據(jù)中心運營商比如，臉書(Facebook)、谷歌(Google)和微軟(Microsoft)等，專注于支持800 Gb及更高速率所需的光學(xué)器件，包括確定收發(fā)器和光學(xué)器件的技術(shù)指標(biāo)，從而在最大化覆蓋范圍的同時將成本、功耗和延遲降至最低。支持超過800 Gb速率主要有兩個思路：可插拔收發(fā)器模塊技術(shù)和共封裝光學(xué)器件。
可插拔光收發(fā)器模塊在行業(yè)中非常成熟，具有SFP QSFP的外形尺寸，包括適用于400 Gb的最新QSFP-DD和OSFP可插拔收發(fā)器。這兩種收發(fā)器形狀尺寸非常相似，只是OSFP允許更大的功率，而QSFP-DD后向兼容已有的用于40和100Gb的QSFP。QSFP-DD MSA小組已利用100 Gbps的通道速率將QSFP-DD收發(fā)器模塊升級到QSFP-DD800，達800 Gb，而OSFP(Octal Small Form Factor Pluggable) MSA小組已發(fā)布了一個適用于800 Gb的OSFP收發(fā)器版本。與此同時，800G 可插拔 MSA小組，包括康普（CommScope）、US Conec、住友（Sumitomo）等，正在制定光纖接口技術(shù)指標(biāo)。所有上述MSA小組目前都在致力于開發(fā)基于使用800 G及以上的可插拔收發(fā)器模塊的技術(shù)指標(biāo)，最大的挑戰(zhàn)是將功耗降低到可行水平。
共封裝光學(xué)器件使光纖更靠近內(nèi)部交換機組件，從而顯著降低功耗。
光互聯(lián)網(wǎng)論壇(OIF)努力使共封裝光學(xué)器件采用不同的方法，可以在降低功耗的同時實現(xiàn)超過800G的性能。與將激光源嵌入到收發(fā)模塊中，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并通過串行器/解串器(SerDes)鏈路發(fā)送到交換機引擎(即特定應(yīng)用集成電路或ASIC)不同的是，共封裝的光學(xué)器件將激光源封裝在計算電子元件中。這意味著光纖更接近內(nèi)部交換組件，通過可插拔接口或永久連接的尾纖連接。這允許在交換組件附近進行光電信號轉(zhuǎn)換，從而顯著降低功耗。
福祿克網(wǎng)絡(luò)始終伴您左右
在光纖標(biāo)準(zhǔn)和光學(xué)器件開發(fā)正在進行的同時，標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)和MSA小組也在研究使用PAM4編碼技術(shù)實現(xiàn)200 Gbps 通道速率的潛力，從噪聲角度來看，這將極具挑戰(zhàn)性，并且可能距離更短。然而，200 Gbps的通道速率將改變游戲規(guī)則，從本質(zhì)上將通道數(shù)量減少一半。這將支持單通道200 Gb、雙通道400 Gb、 4通道800 Gb和8通道1.6 Tb。
大家都在猜測可插拔收發(fā)器模塊或共封裝的光學(xué)器件是否會在800 Gb以上領(lǐng)域勝出，或者200 Gbps通道速率是否會實現(xiàn)，不過您可以放心，福祿克網(wǎng)絡(luò)的Versiv?威測系列光纖認證測試儀和光纖顯微鏡將勝任相關(guān)測試工作。我們通過持續(xù)參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)相關(guān)工作，密切關(guān)注進展，確保在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時，我們會將限值添加到最新的Versiv軟件之中，并引入任何所需的新的可更換測試模塊——這正是Versiv模塊化設(shè)計的魅力所在。
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