실리콘 광자 칩은 연구실에서 고속 광 트랜시버의 주류로 옮겨갔습니다.- 400G 모듈이 하이퍼스케일 데이터 센터에서 표준이 되고 AI 클러스터에 대한 800G 및 1.6T 배포가 가속화됨에 따라 기본 칩 기술은 더 이상 업스트림 문제가 아니며 - 광섬유 케이블, MPO/MTP 어셈블리 및 링크 예산을 설계해야 하는 방식을 직접적으로 형성합니다.
200G, 400G 및 800G 실리콘 광자 장치 분야에서 국내 중국 칩 공급업체의 최근 진전은 케이블 구매자와 네트워크 설계자가 추적해야 할 또 다른 요소를 추가했습니다. 운영자, 하이퍼스케일러 및 통합업체와 협력하는 광섬유 케이블 제조업체로서 우리는 이러한 추세를 칩 이야기가 아닌 문제로 봅니다.모든 고속 링크 아래에 있는 케이블의 의미-.
400G 실리콘 포토닉 칩이란 무엇입니까?
실리콘 포토닉 칩은 CMOS- 호환 프로세스를 사용하여 실리콘 기판에 광학 부품 - 변조기, 도파관, 검출기 및 (이기종 설계의 경우) 레이저 소스 -를 통합합니다. 인듐 인화물(InP) 또는 갈륨 비소(GaAs)를 중심으로 구축된 기존 개별 광학 장치와 비교하여 실리콘 포토닉스는 기존 반도체 라인에서 더 긴밀한 통합, 비트당 더 낮은 전력 및 더 나은 크기 조정을 목표로 합니다.
400G 실리콘 포토닉 칩은 일반적으로 PAM4 변조 및 DSP와 함께 파장당 4×100G 또는 1×400G를 지원하며 QSFP-DD, OSFP 및 새로운 800G/1.6T 폼 팩터 내부의 광학 엔진입니다.
Silicon Photonics가 고속-광 네트워크에 중요한 이유
실리콘 포토닉스로의 전환은 모든 데이터 센터 운영자가 인지할 세 가지 압력, 즉 전력, 밀도 및 비트당 비용에 의해 주도됩니다.
- 전력 효율성.AI 훈련 클러스터는 단일 랙 행에 막대한 대역폭을 집중하며, 광학 장치에 소비되는 모든 와트는 컴퓨팅에 사용할 수 없는 와트입니다. 실리콘 포토닉스는 400G 이상에서 기가비트당 전력을 하향 궤도로 유지하기 위한 선도적인 접근 방식이 되었습니다.
- 통합 밀도.동일한 모듈 설치 공간에 더 많은 레인을 장착하면 800G 및 1.6T 트랜시버가 전면 패널에 도달할 수 있습니다.
- 제조 규모.표준 웨이퍼 라인에 광자 장치를 구축하면 AI 및 클라우드 구축의 수요에 따라 볼륨이 증가할 수 있습니다.{0}}
트랜시버 속도가 네트워크 설계에 어떻게 매핑되는지 자세히 살펴보려면800G 광학 모듈일반적인 인터페이스 옵션과 각각의 실제 배포 위치를 살펴봅니다.
국산 400G 실리콘 포토닉 칩 추진
지난 10년 동안 대부분-400G 이상의 고급 실리콘 광자 칩은 미국과 일본 공급업체가 장악했습니다. 그 그림이 바뀌었어요. Accelink Technologies 및 HG Genuine(Huagong Zhengyuan) -을 포함한 중국 공급업체 -는 자사의 200G, 400G 및 800G 실리콘 광자 장치가 생산 단계에 도달했으며 자체 광학 엔진 및 모듈로 설계되고 있다고 공개적으로 밝혔습니다.
특정 달의 생산량, 가격, 고객 주문 및 테스트 시간에 대한 구체적인 주장은 회사 서류, 감사 보고서 또는 주요 업계 보도가 뒷받침될 때까지 신중하게 처리되어야 합니다. 공개적으로 눈에 띄는 것과 케이블링 계층에 중요한 것은 더 넓은 방향입니다. 즉, 더욱 다양한 실리콘 광자 공급 장치, 더 많은 400G 및 800G 광학 엔진이 시장에 출시되고, AI{3}}기반 및 클라우드{4}} 기반 배포로 더 빠르게 진입하는 것입니다.
그 방향은 칩 자체를 넘어서는 의미를 갖고 있습니다.
400G Silicon Photonics가 광섬유 케이블 요구 사항을 변경합니까?
광섬유 가닥 자체 - 단일- 모드 또는 다중 모드 유리 -는 400G용으로 재발명될 필요가 없습니다. IEEE 802.3 제품군이더넷 표준대부분의 데이터 센터 및 메트로 네트워크에 이미 배포된 동일한 광섬유 유형을 통해 400GBASE-DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8 및 관련 인터페이스를 정의합니다.
변화하는 것은 링크가 얼마나 용서받지 못하는가입니다. 더 높은 기호 속도와 PAM4 변조는 손실 예산을 줄이고 모드 파티션 노이즈 및 색분산에 대한 감도를 높이며 10G 또는 25G보다 커넥터 품질에 더 많은 비중을 둡니다. 실제로 이는 케이블링 계층에 다음 세 가지를 의미합니다.
- 삽입 손실이 더 중요합니다.10G에서 허용되는 모든 패치 패널, 스플라이스 및 MPO 인터페이스의 작은 추가 dB로 인해 400G 링크가 끊어질 수 있습니다.
- 도달 범위는 사양 시트에서 제안하는 것보다 짧습니다.실제 400G/800G 링크는 실제 커넥터 수와 굽힘 손실에 예산이 지출되기 때문에 절대 최대 도달 범위에서 실행되는 경우가 거의 없습니다.
- 병렬 광학은 데이터 센터 내부를 지배합니다.DR4/SR4/SR8 인터페이스는 이중 LC 쌍이 아닌 8파이버 또는 16파이버 MPO 트렁크를 사용합니다.
데이터 센터 케이블링, MPO/MTP 및 저-손실 광섬유에 미치는 영향
400G에서 단일-모드와 다중 모드 비교
데이터 센터 범위가 약 100m 미만인 경우 SR{3}}클래스 트랜시버와 쌍을 이루는 OM4 및 OM5 다중 모드 광섬유는 비용 측면에서 여전히 매력적입니다. 500m 이상의 도달 범위와 거의 모든 AI 클러스터 패브릭 및 DCI 링크의 경우 단일-모드가 지배적입니다. 현재 많은 사업자가 구축 실행을 위해 낮은-손실 G.652.D를 표준화하고{10}}더 긴 도달 범위 세그먼트를 위해 G.654.E를 고려하고 있습니다.
400G/800G 설계 논의에서 자주 등장하는 두 가지 제품 참조 자료는저-손실 G.652.D 단일{2}}모드 광섬유그리고 우리의G.654.E 초-저-손실 광섬유장거리-및 DCI 애플리케이션용입니다. 다중 모드 단거리 링크의 경우,OM4 섬유SWDM이 적용되는 곳에서는 OM5가 매력적이기 때문에 여전히 주력 제품입니다.
MPO/MTP 및 병렬 광학
대부분의 400G 및 800G 단거리{2}}인터페이스가 병렬이기 때문에 MPO{7}}12 및 MPO{8}}16 트렁크가 데이터 센터 패브릭의 기본 인프라가 되었습니다. 극성 관리(유형 A, B 또는 C), 고정된 끝과 고정되지 않은 끝, 단일 모드용 저손실 APC 커넥터({9}}), 끝면 청결도가 이제 400G 링크가 깔끔하게 나타나는지 또는 FEC 오류 시 충돌하는지 여부를 결정합니다.
우리의 개요MPO/MTP 제품이 계층에서 일반적으로 사용되는 트렁크, 하네스 및 변환 모듈을 다루고 있으며MPO와 MTP의 차이점공급업체 데이터시트를 비교하는 구매자에게 유용한 입문서입니다.
손실 예산 산술
400G-DR4 및 유사한 인터페이스의 경우 FEC 이후의 운영 링크 예산은 평범한 품질의 추가 MPO 커넥터 쌍 2개가 전체 마진을 소비할 수 있을 만큼 작습니다. 모든 돌파점 -에서 낮은-손실 커넥터를 지정하고 삽입 손실 및 OTDR 테스트 -로 확인하는 것은 더 이상 선택 사항이 아닙니다. 우리의 실무 가이드광섬유 케이블 테스트고속 링크를 설정하기 전에 확인해야 할 사항을 안내합니다-.
400G 및 800G 네트워크에 대해 케이블 구매자가 고려해야 할 사항
제조업체의 관점에서 볼 때 가장 깔끔한 400G/800G 턴업을 제공하는 운영업체와 통합업체는{2}}공통 체크리스트를 공유하는 경향이 있습니다.
- 손실 예산을 조기에 잠급니다.각 링크의 범위에 어떤 인터페이스(DR4, FR4, LR4, SR4.2, SR8)가 있는지 결정한 다음 다시-케이블이 흡수할 수 있는 커넥터 쌍 수와 광섬유 길이를 계산합니다.
- 하나 또는 두 개의 섬유 등급으로 표준화합니다.명확한 규칙 없이 G.652.D, 저-손실 G.652.D 및 G.654.E를 혼합하면 현장에서 스플라이스-포인트 불일치와 혼란이 발생합니다.
- MPO 극성을 현장 수정이 아닌 설계 결정으로 간주하십시오.유형 A, B 또는 C를 먼저 선택하고 모든 도면에 이를 문서화하십시오.
- 수요 커넥터 끝-면 품질.단일-모드용 APC가 이제 기본값입니다. UPC는 반사 예산이 허용하는 경우에만 허용됩니다.
- 다음 단계를 계획하세요.케이블링은 10+년에 걸쳐 상각됩니다. 트랜시버는 훨씬 빠르게 회전합니다. 400G용으로만 설계된 플랜트는 800G 또는 1.6T를 정상적으로 수용하지 않습니다.
조화로운 구축을 계획하는 운영자를 위해{0}}데이터 센터 연결 솔루션개요에서는 트렁크, 패치 및 모듈 레이어가 일반적으로 함께 지정되는 방식을 설명합니다.광섬유 데이터 센터 케이블링페이지에서는 하이퍼스케일 및 AI 클러스터 배포에 사용되는 특정 제품군을 다룹니다.
이것이 업계에 미치는 영향
국내 실리콘 포토닉 공급이 계속해서 400G에서 800G로 진행된다면 세 가지 다운스트림 효과를 예상하는 것이 합리적입니다.
- 칩 측면의 광 모듈 가격 압박이 완화되어 현장에서 고속 링크가 가장 자주 실패하는 -고품질 케이블 및 커넥터-에 대한 예산이 확보됩니다.
- 800G 및 1.6T 전환은 더 많은 공급망이 직렬이 아닌 병렬로 대량 생산되기 때문에 압축됩니다.-
- 새로운 광학 제품을 가장 적극적으로 소비하는 AI 클러스터 운영자는 중요 구성 요소에 대한 두 번째 소스를 확보하여 패브릭 구축 계획 범위를 개선합니다.{0}}
이러한 결과 중 어느 것도 섬유 자체의 물리학을 바꾸지 않습니다. 그들이 변화하는 것은 구매자가 광학 장치에 맞는 케이블링을 준비해야 하는 속도입니다.
FAQ
Q: 400G Silicon Photonics로 인해 기존 OS2 케이블이 더 이상 사용되지 않게 됩니까?
답변: 아니요. 400GBASE-DR4, FR4 및 LR4는 모두 표준 G.652-클래스 단일-모드 광섬유에서 실행됩니다. 기존 OS2 플랜트는 계속 사용할 수 있지만 링크 예산과 커넥터 품질이 더욱 중요해졌습니다. 손실이 큰 커넥터나 과도한 스플라이스 수가 있는 오래된 설비는 교체보다는 개선이 필요할 수 있습니다.
Q: 멀티모드 플랜트를 OM3에서 OM4 또는 OM5로 업그레이드해야 합니까?
A: 새로운 빌드의 경우 OM4는 멀티모드를 통한 400G 단기- 도달 범위에 대한 실질적인 기준입니다. OM5(광대역 다중 모드)는 SWDM-기반 인터페이스가 범위 내에 있는지 또는 향후 단거리 옵션을 위한 여유 공간이 필요한지-고려해 볼 가치가 있습니다. OM3은 일반적으로 그린필드 400G 패브릭에 적합한 선택이 아닙니다.
Q: MPO-12와 MPO-16의 차이점은 무엇입니까?
A: MPO{4}}12는 40G QSFP+부터 400G-DR4까지 병렬 광학을 지배했습니다. MPO{14}}16(및 MPO-2×16)은 단일 커넥터에서 400GBASE-SR8 및 800GBASE-SR8과 같은 8레인 인터페이스를 지원하기 위해 도입되었습니다. 새로운 AI 클러스터 빌드에서는 MPO-12 외에도 MPO-16을 점점 더 많이 호출합니다.
Q: 실리콘 포토닉 공급이 저렴해지면 광섬유 케이블도 저렴해 집니까?
답: 간접적으로요. 모듈 비용 절감으로 프로젝트 예산이 절약되며, 이 예산은 BOM(Bill of Materials)에 바로 전달되기보다는 고급-등급 광케이블 및 저손실 커넥터에 재투자되는 경우가 많습니다.{2}} 케이블링의 총 소유 비용은 일반적으로 원시 광케이블 자체보다는 커넥터 및 어셈블리 수준에서 향상됩니다.
Q: 400G 링크를 켜기 전에 어떤 테스트를 실행해야 합니까?
A: 종단-대{1}}삽입 손실, 단일{2}}모드의 반사 손실, 스플라이스 및 커넥터 품질을 위한 OTDR 추적, 모든 MPO 및 LC에서의 종단면 검사-. 더 긴 단일-모드 범위의 경우 트랜시버 유형에 따라 색분산 및 PMD 측정도 관련될 수 있습니다.
요약
400G 실리콘 포토닉스는 지나가는 헤드라인이 아닙니다. - 이는 800G 및 1.6T를 주류 데이터 센터 및 AI 클러스터 배포에 적용하는 기본 엔진입니다. 중국 공급업체의 지속적인 발전을 포함하여 보다 다양해진 실리콘 포토닉 공급망은 전환을 근본적으로 방향을 바꾸는 것이 아니라 가속화합니다.
광섬유 케이블 구매자의 경우 실질적인 시사점은 간단합니다. 광섬유 가닥은 변경되지 않았지만 엉성한 케이블링에 대한 허용 오차는 변경되었습니다. 더 엄격한 손실 예산, 더 많은 병렬 광학 장치, 더 빠른 속도 업그레이드 흐름으로 인해 케이블링 사양은 손실이 적은 구성 요소, 신중한 MPO 극성 계획 및 엄격한 링크 테스트 방향으로 나아가고 있습니다. 이제 해당 분야를 공장에 구축하는 운영자는 오늘날의 트랜시버에만 최적화하는 운영자보다 훨씬 적은 재작업으로 다음 2세대 광학 장치를 흡수하게 됩니다.