โมดูลออปติคัล 400G ในการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล (DCI)

โมดูลออปติก 400G ใน Data Center Interconnection (DCI)

         ตามข้อมูลของ IDC ภายในปี 2025 คาดว่าเกือบ 80% ของการจราจรข้อมูลโลก จะถูกเก็บไว้ในเซอร์เวอร์หลักและขอบอัตราการเติบโตของการจราจรจากตะวันออกไปตะวันตก ภายในศูนย์ข้อมูลจะสูงกว่าการจราจรจากภาคเหนือไปใต้ และการจราจรระหว่างศูนย์ข้อมูลศูนย์ข้อมูลดั้งเดิมถูกเปลี่ยนไปโดยช้าๆ โดยศูนย์ข้อมูลในเมฆ ด้วยการเปิดเผยของคอมพิวเตอร์ในเมฆ ซึ่งได้กระตุ้นความต้องการของตลาดสําหรับโมดูลทางออนไลน์ 400G อย่างสําคัญ.

โดยปกติแล้ว ความต้องการของลูกค้าจะปรับตัวไปตามกรณีการใช้งาน สําหรับการส่ง WDM ระยะไกลผลประกอบการของโมดูลเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับลูกค้าที่ต้องการความจุสูงขึ้นและระยะทางการส่งที่ยาวกว่าในทางตรงกันข้าม สําหรับการส่งข้อมูลในระยะสั้น ภายในศูนย์ข้อมูล ค่าส่งข้อมูลมีความสําคัญมากขึ้น

เพื่อบรรลุศักยภาพสูงขึ้น โมดูลทางออนไลน์ 400G มีวิธีการหลักสามวิธีในการลดต้นทุนต่อบิต:

* เทคโนโลยี PAM4: เทคโนโลยี PAM4 ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้ความกว้างแดนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งและลดต้นทุน.

* มีหลายเลน: เมื่อเทียบกับระบบขนส่ง 4 สายทาง การแก้ไขระบบขนส่ง 8 สายทาง มีข้อดีในการสมดุลค่าใช้จ่ายและการบริโภคพลังงาน

* ชิปออปติกที่มีความเร็วสูงกว่า: ชิปเหล่านี้เพิ่มอัตราการส่งสัญญาณโดยไม่ส่งผลกระทบต่อระยะทางการส่งสัญญาณ ชิปออปติกอัตราการส่งสัญญาณ 25G หลากหลาย (DML, EML, VCSEL) กําลังถูกปรับปรุงเป็นชิปอัตราการส่งสัญญาณ 56G

          โมดูลออปติก 400G เป็นที่พบกันบ่อยในแอพลิเคชั่นศูนย์ข้อมูล เช่น โมดูล 400G QSFP-DD XDR4 สามารถใช้ในแอพลิเคชั่น 4x100G จาก QSFP28-FR-100G สําหรับแอพลิเคชั่น DCIโมดูล FR4 400G QSFP-DD รองรับการส่ง 2 กม.โมดูล 400G QSFP-DD LR8 และ 400G QSFP-DD LR4 รองรับความยาวของลิงค์ถึง 10 กิโลเมตรโดยการส่งสี่ระยะคลื่น CWDM นอกจากนี้ โมดูล 400G QSFP-DD ER8 ที่ออกแบบมาเพื่อระยะทางที่ยาวกว่าสามารถครอบคลุม 40 กิโลเมตรบน G.652 ลิงค์ไฟเบอร์แบบเดียว รูปข้างล่างแสดงวิธีแก้ไขโมดูลทางออปติกสําหรับเครือข่ายศูนย์ข้อมูล 400G

       ด้วยมูลล้านโมดูลทางออปติกที่คาดว่าจะใช้ในสถานีฐาน 5G ผู้ประกอบการจําเป็นต้องลดต้นทุนของโมดูลทางออปติกในการลงทุนในพื้นฐานเครือข่ายอย่างเร่งด่วนโมดูลออปติกในเครือข่ายการขนส่งโทรคมนาคมต้องมีอายุการใช้งานมากกว่า 10 ปี และรองรับระยะทางการส่งถึง 80 กม., ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและผลงานในกรณีการดําเนินงานในเครือข่ายการขนส่งเมโทร

        เพื่อบรรลุอัตราการส่งที่สูงขึ้นและต้นทุนการผลิตที่ต่ํากว่า โมดูล 400G สําหรับเครือข่ายขนส่งเมโทรที่บูรณาการ ใช้เทคโนโลยีคล้ายกับที่ใช้ในเครือข่ายศูนย์ข้อมูล:

* โมดูลความน่าเชื่อถือสูงกว่า: การบรรจุที่ปิดปิดใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของอายุการใช้งาน 10 ปีและช่วงอุณหภูมิการทํางาน 0 ถึง 70 °C

* เครื่องรับ APD ที่มีประสิทธิภาพสูง: ความรู้สึกของตัวรับที่ดีขึ้น

* เทคโนโลยีที่สอดคล้อง: เพื่อบรรลุระยะทางการส่งเกิน 80 กิโลเมตร การแก้ไข 400G ใช้เทคโนโลยีที่สอดคล้องกันกับการพัฒนาเทคโนโลยีการบูรณาการ SiP และ InP และการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี CMOS, โมดูลที่มีความสอดคล้องมีแนวโน้มไปสู่ขนาดเล็กและการใช้พลังงานที่ต่ํากว่าการบริโภคพลังงานที่ต่ําและขนาดเล็กของโมดูล 400G ZR ทําให้พวกเขาสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางในกรณีการเข้าถึงขอบเมโทร.

โมดูลออปติกที่สอดคล้องกําลังพัฒนาไปใน 3 ทิศทาง

* ประสิทธิภาพของสายสี: การใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าต่อเนื่องในอัลการิทึม oDSP เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพสายสีและความจุของเส้นใยเดียว

* Baud Rate: เพิ่มอัตรา baud ต่อความยาวคลื่นเพื่อบรรลุความกว้างแบนด์เบดสูงขึ้นต่อบอร์ด ทําให้ลดต้นทุนและการบริโภคพลังงานต่อบิต

* ขนาดเล็กและการบริโภคพลังงานต่ํากว่า: การรับใช้องค์ประกอบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่บูรณาการ กระบวนการผลิตที่ก้าวหน้า และอัลกอริทึม oDSP ที่เชี่ยวชาญเพื่อลดขนาดและการบริโภคพลังงานของโมดูล 400G

สรุป

        โมดูลออปติก 400G หลักปัจจุบันถูกใช้อย่างแพร่หลายในสถานการณ์เครือข่ายต่าง ๆ รวมถึงเครือข่ายศูนย์ข้อมูล, เครือข่ายขนส่งรถไฟฟ้าใต้ดิน และระยะไกลเครือข่ายขนส่งความจุสูงความต้องการความจุสูงขึ้น ค่าใช้จ่ายต่ําต่อบิต และการใช้พลังงานที่ต่ํากว่า กําลังขับเคลื่อนโมดูลออปติกไปสู่อัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น