Outlook para transceptores 800G en centros de datos

Con los avances en las tecnologías subyacentes, como las redes 5G, los medios de almacenamiento y la potencia informática, los centros de datos están preparados para alcanzar niveles de rendimiento sin precedentes. Las grandes empresas, especialmente aquellas en la industria de Internet, tienen una demanda creciente de Ethernet con altas velocidades, gran ancho de banda, baja latencia y bajo consumo de energía.

Cisco, una empresa líder en la industria, ha desarrollado el primer conmutador de centro de datos 800G, que ha sido offlanzado heladamente. Después de realizar una serie de pruebas, incluido el reenvío de velocidad de línea al 100 % y la verificación del flujo de tráfico, los resultados han demostrado que este conmutador es altamente adaptable a chips de conmutación de alta capacidad, interfaces de alta velocidad y soluciones de interconexión de alta capacidad. De acuerdo con la Pronóstico del centro de datos del conmutador Ethernet a 5 años Según el informe publicado por la renombrada firma de investigación Dell'Oro Group, se espera que la tasa de crecimiento anual compuesto del mercado global de conmutadores Ethernet para centros de datos esté cerca de los dos dígitos de 2021 a 2026. Se prevé que el gasto acumulado en este campo alcance casi $ 100 mil millones en los próximos cinco años. 400 Gbps y velocidades más altas representarán la mitad de la cuota de mercado, con 800 Gbps superando los 400 Gbps para 2025. Este avance en la capacidad llevará a la industria a la era de los transceptores de 800 G en los centros de datos.

Óptica tradicional Transceptores

Un módulo óptico tradicional es un dispositivo que empaqueta componentes discretos como chips semiconductores III-V, chips eléctricos y componentes ópticos. Esencialmente modula y recibe señales ópticas para lograr la conversión optoelectrónica. Por el contrario, la tecnología fotónica de silicio utiliza rayos láser en lugar de señales electrónicas para la transmisión de datos. La fotónica de silicio integra dispositivos ópticos y componentes electrónicos en un solo microchip independiente, lo que permite una integración profunda del procesamiento de señales ópticas y el procesamiento de señales eléctricas. Esta transformación pasa de la “interconexión eléctrica” de los módulos ópticos tradicionales a una verdadera “interconexión óptica”.

Ventajas de la Fotónica de Silicio Transceptors

Integración fotónica de silicio offOfrece varias ventajas, incluido un gran ancho de banda, un bajo consumo de energía y una alta densidad de integración. Sin embargo, la ventaja más significativa es su rentabilidad. En un módulo óptico típico, el costo del chip óptico representa alrededor del 40 % y el costo del láser representa alrededor del 20 %. Si se puede reducir el costo de los láseres, que representa el 75 % del costo, se puede lograr una reducción del 15 % en el costo total del módulo óptico. Con la adopción de tecnología fotónica de silicio en el módulo, el costo del chip también experimentará una disminución sustancial debido a la alta integración de moduladores y caminos ópticos pasivos en el chip. A medida que los módulos ópticos evolucionan hacia transceptores de 400G y 800G, el costo y las ventajas tecnológicas de módulos fotónicos de silicio poco a poco se hará más prominente.

Estándar de 800GBASE-R

El último estándar 800GBASE-R introduce modificaciones al marco lógico de 400 GbE existente para distribuir datos a través de 8 canales físicos que funcionan a 106 Gbps cada uno. Esto significa que, técnicamente, la velocidad de transmisión es más rápida que la de los transceptores 800G. El objetivo principal de este nuevo estándar es lograr los requisitos de velocidad máxima con un costo mínimo. En comparación con el estándar 400G, el estándar 800G incluye dos nuevas especificaciones: control de acceso a medios (MAC) y subcapa de codificación física (PCS). Basado en el estándar de transceptores 800G, actualmente hay dos tipos principales de módulos ópticos en el mercado:

• 800G-SR8: Este es un módulo óptico 8x100G diseñado para aplicaciones de corto alcance (SR). Utiliza una solución de fibra monomodo y puede lograr distancias de enlace que van de 60 a 100 metros.
• 800G-FR4: Este módulo es del tipo 4x200G y requiere un nuevo mecanismo de corrección de errores de reenvío (FEC).

Diagramas de modelo de Ethernet para canales y velocidades de transmisión 25G-800G

Ethernet de 1.6 T

Con la creciente demanda de aplicaciones de uso intensivo de datos y la continua búsqueda de velocidad por parte de los usuarios, el mercado y la tecnología están innovando constantemente, y pronto habrá estándares de la industria para la velocidad de datos Ethernet de 1.6 T. En la investigación de la tecnología Ethernet 1.6T, hay varios puntos a tener en cuenta desde una perspectiva técnica. En primer lugar, es importante garantizar un rendimiento óptimo al integrar PMA (MAC, PCS y conexión de medio físico). En segundo lugar, se debe considerar la compatibilidad con subcapas de diferentes proveedores para evitar cualquier impacto en la interoperabilidad. En tercer lugar, habrá múltiples configuraciones para 1.6T Ethernet, y es crucial elegir el esquema de configuración más adecuado que se alinee con las necesidades de la mayoría. Inicialmente, el diseño 1.6T se basará en 100G SerDes, lo que requerirá que el PCS admita 16 canales. Con la evolución del estándar 200G SerDes, el PCS deberá ser compatible con PAM4 o PAM6 SerDes. Si bien los estándares para Ethernet 1.6T aún no se han finalizado, es evidente que administrar cantidades masivas de datos y optimizar las conexiones requerirá cierta creatividad de ingeniería.

Perspectiva de tasa de enlace Ethernet

Conclusión

Junto con el aumento del tráfico de Internet y el rápido crecimiento del ancho de banda, el tema del consumo de energía en los centros de datos se ha vuelto más prominente. Los centros de datos energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente inevitablemente se convertirán en una tendencia. Lograr un equilibrio y hacer avances entre alto rendimiento y bajo consumo de energía será un desafío. Satisfacer la demanda de centros de datos ecológicos, con bajas emisiones de carbono, eficientes, de alta velocidad y rentables también supondrá un desafío. Además, con la adopción generalizada de transceptores 800G y el desarrollo de 1.6T, así como la iteración tecnológica de módulos ópticos y conmutadores, si los usuarios juzgan mal el tiempo de transición, puede generar diferencias de costos significativas y grandes dificultades para los usuarios. Como fabricante líder, FiberMall puede ayudarlo a implementar soluciones personalizadas. Hemos desarrollado y lanzado con éxito una serie de soluciones de sistemas de cableado para centros de datos, que pueden proporcionar a los clientes soluciones que cumplen 400G mientras considera actualizaciones fluidas y rentables a redes 800G en el futuro.