Perspectives pour les émetteurs-récepteurs 800G dans les centres de données

Avec les progrès des technologies sous-jacentes telles que les réseaux 5G, les supports de stockage et la puissance de calcul, les centres de données sont sur le point d'atteindre des niveaux de débit sans précédent. Les grandes entreprises, en particulier celles de l'industrie Internet, ont une demande croissante d'Ethernet avec des vitesses élevées, une large bande passante, une faible latence et une faible consommation d'énergie.

Cisco, une entreprise leader du secteur, a développé le premier commutateur de centre de données 800G, qui a été offici relâché. Après avoir effectué une série de tests, y compris le transfert de débit de ligne à 100 % et la vérification du flux de trafic, les résultats ont montré que ce commutateur est hautement adaptable aux puces de commutation haute capacité, aux interfaces haut débit et aux solutions d'interconnexion haute capacité. Selon le Prévisions du centre de données du commutateur Ethernet sur 5 ans rapport publié par le célèbre cabinet de recherche Dell'Oro Group, le taux de croissance annuel composé du marché mondial des commutateurs Ethernet pour centres de données devrait être proche des deux chiffres de 2021 à 2026. Les dépenses cumulées dans ce domaine devraient atteindre près de 100 $ milliards au cours des cinq prochaines années. 400 Gbps et des vitesses supérieures représenteront la moitié de la part de marché, avec 800 Gbps dépassant 400 Gbps d'ici 2025. Cette percée de capacité conduira l'industrie dans l'ère des émetteurs-récepteurs 800G dans les centres de données.

Optique traditionnelle Émetteurs-récepteurs

Un module optique traditionnel est un dispositif qui regroupe des composants discrets tels que des puces semi-conductrices III-V, des puces électriques et des composants optiques. Il module et reçoit essentiellement des signaux optiques pour réaliser une conversion optoélectronique. En revanche, la technologie photonique au silicium utilise des faisceaux laser au lieu de signaux électroniques pour la transmission de données. La photonique sur silicium intègre des dispositifs optiques et des composants électroniques dans une seule micropuce indépendante, permettant une intégration profonde du traitement du signal optique et du traitement du signal électrique. Cette transformation passe de « l'interconnexion électrique » des modules optiques traditionnels à une véritable « interconnexion optique ».

Avantages de la photonique sur silicium émetteur-récepteurs

Intégration photonique silicium offoffre plusieurs avantages, notamment une bande passante élevée, une faible consommation d'énergie et une densité d'intégration élevée. Cependant, l'avantage le plus significatif est sa rentabilité. Dans un module optique typique, le coût de la puce optique représente environ 40 %, et le coût du laser représente environ 20 %. Si le coût des lasers, qui représente 75% du coût, peut être réduit, cela peut conduire à une réduction de 15% du coût global du module optique. Avec l'adoption de la technologie photonique au silicium dans le module, le coût de la puce connaîtra également une diminution substantielle en raison de la forte intégration des modulateurs et des chemins optiques passifs sur la puce. Au fur et à mesure que les modules optiques évoluent vers les émetteurs-récepteurs 400G et 800G, le coût et les avantages technologiques de modules photoniques au silicium deviendra progressivement plus visible.

Norme de 800GBASE-R

La dernière norme 800GBASE-R introduit des modifications au cadre logique 400GbE existant afin de distribuer les données sur 8 canaux physiques fonctionnant à 106 Gbit/s chacun. Cela signifie que, techniquement, le taux de transmission est plus rapide que les émetteurs-récepteurs 800G. L'objectif principal de cette nouvelle norme est d'atteindre les exigences de vitesse maximales à un coût minimal. Par rapport à la norme 400G, la norme 800G comprend deux nouvelles spécifications : Media Access Control (MAC) et Physical Coding Sublayer (PCS). Basé sur la norme des émetteurs-récepteurs 800G, il existe actuellement deux principaux types de modules optiques sur le marché :

• 800G-SR8: Il s'agit d'un module optique 8x100G conçu pour les applications à courte portée (SR). Il utilise une solution de fibre monomode et peut atteindre des distances de liaison allant de 60 à 100 mètres.
• 800G-FR4: Ce module est de type 4x200G et nécessite un nouveau mécanisme de correction d'erreur directe (FEC).

Schémas de modèles Ethernet pour les canaux et débits de transmission 25G-800G

Ethernet 1.6T

Avec la demande croissante d'applications gourmandes en données et la recherche continue de vitesse des utilisateurs, le marché et la technologie innovent constamment, et il y aura bientôt des normes industrielles pour le débit de données Ethernet 1.6T. Dans la recherche de la technologie Ethernet 1.6T, il y a plusieurs points à noter d'un point de vue technique. Tout d'abord, il est important d'assurer des performances optimales lors de l'intégration de PMA (MAC, PCS et Physical Medium Attachment). Deuxièmement, la compatibilité avec les sous-couches de différents fournisseurs doit être prise en compte pour éviter tout impact sur l'interopérabilité. Troisièmement, il y aura plusieurs configurations pour l'Ethernet 1.6T, et il est crucial de choisir le schéma de configuration le plus approprié qui s'aligne sur les besoins de la majorité. Initialement, la conception 1.6T sera basée sur 100G SerDes, nécessitant que le PCS prenne en charge 16 canaux. Avec l'évolution de la norme 200G SerDes, le PCS devra prendre en charge PAM4 ou PAM6 SerDes. Bien que les normes pour l'Ethernet 1.6T n'aient pas encore été finalisées, il est évident que la gestion de quantités massives de données et l'optimisation des connexions nécessiteront une certaine créativité technique.

Perspectives du taux de liaison Ethernet

Conclusion

Parallèlement à l'augmentation du trafic Internet et à la croissance rapide de la bande passante, la question de la consommation d'énergie dans les centres de données est devenue plus importante. Les centres de données économes en énergie et respectueux de l'environnement deviendront inévitablement une tendance. Trouver un équilibre et faire des percées entre hautes performances et faible consommation d'énergie sera un défi. Répondre à la demande de centres de données verts, à faible émission de carbone, efficaces, à haut débit et rentables constituera également un défi. De plus, avec l'adoption généralisée des émetteurs-récepteurs 800G et le développement du 1.6T, ainsi que l'itération technologique des modules optiques et des commutateurs, si les utilisateurs évaluent mal le temps de transition, cela peut entraîner des différences de coûts importantes et de grandes difficultés pour les utilisateurs. En tant que fabricant leader, FiberMall peut vous aider à déployer des solutions personnalisées. Nous avons développé et lancé avec succès une série de solutions de système de câblage pour les centres de données, qui peuvent fournir aux clients des solutions qui répondent aux exigences actuelles 400G applications tout en envisageant des mises à niveau fluides et rentables vers les réseaux 800G à l'avenir.