隨著400G光模塊的投入使用,數(shù)據(jù)中心的互連也逐漸向800G以太網(wǎng)發(fā)展,800G以太網(wǎng)將成為繼400G網(wǎng)絡(luò)之后的又一大熱點(diǎn)。但是,800G以太網(wǎng)是全新的技術(shù),依據(jù)現(xiàn)有規(guī)范,已出現(xiàn)基于相干和PAM4技術(shù)的設(shè)想架構(gòu),正處于測(cè)試和完善階段,其大規(guī)模的部署還有很長(zhǎng)一段路要走。
800G以太網(wǎng)和光模塊標(biāo)準(zhǔn)
目前,IEEE還沒有制定800G以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),但以太網(wǎng)技術(shù)聯(lián)盟(ETC)已經(jīng)在2020年4月制定了用于800G以太網(wǎng)的800GBASE-R規(guī)范。ETC宣稱該規(guī)范盡可能地利用400GbE的標(biāo)準(zhǔn)來建立一個(gè)800GbE MAC和PCS規(guī)范,并降低用戶在以太網(wǎng)端口上實(shí)現(xiàn)多速率的成本。800GBASE-R規(guī)范采用的仍然是400G以太網(wǎng)中現(xiàn)有的106.25G通道,目的是將PCS的總通道數(shù)增加一倍(也就是從4條增加到8條)。
從字面上看像是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的概念變化,但是要想以這種方式將新增的通道綁在一起,是需要大量的人力、物力和財(cái)力的。于是基于數(shù)據(jù)中心內(nèi)800Gb/s的可插拔光模塊出現(xiàn)了以下設(shè)想架構(gòu)。800G光模塊將采用相干和PAM4技術(shù)設(shè)計(jì),主機(jī)端接口類似,包括用于8x100GE的serdes,F(xiàn)EC以及與符號(hào)之間的映射位。主要區(qū)別在于線路側(cè)光電組件,波長(zhǎng)數(shù)量,DAC和ADC的數(shù)量。
800G相干光模塊
相干DSP比PAM4稍微復(fù)雜一些,但不會(huì)對(duì)成本造成太大影響。對(duì)于800Gb/s的凈數(shù)據(jù)速率,相干光模塊在雙極化32QAM下以96Gbaud運(yùn)行,在雙極化16QAM下以120Gbaud運(yùn)行。它使用4對(duì)DAC和ADC,一個(gè)激光器,一對(duì)光收發(fā)器??梢栽跀?shù)據(jù)中心相干光模塊中使用固定波長(zhǎng)而不是可調(diào)波長(zhǎng)的激光器,以降低成本和功耗。
800G PAM4光模塊
基于PAM4調(diào)制的800G光模塊有兩種設(shè)想架構(gòu):
第1種PAM4收發(fā)器以> 106Gbaud運(yùn)行,使用4對(duì)DAC和ADC,4對(duì)光收發(fā)器(包括4個(gè)激光器)以及一對(duì)4通道CWDM復(fù)用器和解復(fù)用器。
第2種PAM4收發(fā)器以53Gbaud運(yùn)行,使用8對(duì)DAC和ADC,8個(gè)激光器和8對(duì)光收發(fā)器,以及一對(duì)8通道CWDM或LAN-WDM(取決于光纖色散損失)復(fù)用器和解復(fù)用器。
下表總結(jié)了以上描述,以比較三種800G光模塊配置。
盡管在100 Gbaud的波特率方面存在技術(shù)挑戰(zhàn),但相干的800G模塊可能具有最低的成本,這是因?yàn)槠浼珊凸卜庋b的光電組件數(shù)量最少。此外,工作在1.55μm的相干光模塊除了具有比1.3μm更低的光傳輸損耗外,還可以利用數(shù)據(jù)中心內(nèi)的DWDM系統(tǒng)來增加和分配未來數(shù)據(jù)中心的光纖容量。
資料來源:Neophotonics
雖然目前已經(jīng)制定了800G以太網(wǎng)和光模塊的規(guī)范,但以后很可能還需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來進(jìn)行修改或完善(這種情況不會(huì)影響光模塊在數(shù)據(jù)中心互連的高速發(fā)展)。