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一分钟明确下一代数据中央高速旌旗暗记互联手艺PAM4 [复制链接]

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揭晓于 2019-2-26 18:12:24 |只看该作者 |倒序浏览
要害词: 数据中央 , 易飞扬 , PAM4
甚么是PAM4?

PAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation, 四电平脉冲幅度调制), 是PAM调制手艺的一种,其接纳4个不合的旌旗暗记电平来阻拦旌旗暗记传输,每个符号周期可以体现2个bit的逻辑信息(0,1,2,3), 也就是一个单元时间内是四个电平。

提到PAM4旌旗暗记传输手艺,就不克不及不提NRZ(Non-return-to-zero)旌旗暗记传输手艺, NRZ旌旗暗记传输手艺是传统的数字旌旗暗记接纳最多的,即接纳高,低两种旌旗暗记电平来体现要传输的数字逻辑旌旗暗记的1/0信息,每个旌旗暗记符号周期可以传输1bit的逻辑信息。

下图是尺度的PAM4与NRZ的旌旗暗记波形及眼图较量。

与NRZ相比, PAM4具有4种数字幅度电平,每个电平或符码都网罗两个信息bit, 在类似的波特率下,吞吐量是NRZ的两倍。

为甚么须要PAM4?

群集时代的快速生长,带来了更高群集传输速率的需求。

浅易提升光通讯传输速率有三种要领:

▶ 进法式模范制速率

▶ 增添WDM信道数目

▶ 增添电平数目

1. PAM4手艺可以有用提升带宽应用效力,同时PAM4接纳高阶调制名堂,就是一个有用的要领来降低光学器件的接纳数目,降低对光学器件性能的要求和在不合应用处合的性能,资源,功耗和密度之间到达一个平衡。

2. 年夜数据和云盘算的到来,流量的增添,急切须要一个更严重年夜的调制要领,PAM4是更高效的调制手艺。

3. 在新一代的200G/400G接口尺度的制订历程当中,普遍的诉求是每对差分线上的数据速率要前进到50Gbps以上。假定依然接纳NRZ手艺,由于每个符号周期只需不到20ps, 关于收发芯片和传输链路的时间裕量请求加倍苛刻,以是PAM4手艺的接纳简直成了一定趋势 。

PAM4调制的完成基础

浅易完成PAM4调制的手艺分为两类,划分是基于DSP的数字DAC完成措施或许是基于模拟的Combine措施。

主流的模拟要领是基于MSB+LSB Combiner来完成PAM4旌旗暗记,有两路NRZ旌旗暗记阻拦相加操作。

主流的数字要领是基于高速DAC的要领阻拦0/1/2/3电平的快速输入。

在此同时,PAM4与NRZ相比,在设计测试历程当中其面临的寻衅也不容忽视。

PAM4面临的寻衅
  • PAM4旌旗暗记有16种切换状态,中央眼图对称,而上和下的眼图纰谬称。假定是光眼图的话,光器件的线性度很差,或许激光器的驱动线性度很差, PAM4的上和下眼图很容易变形,变形就会容易误判,测试的参数,好比jitter, 眼宽, 眼高就不准确。
  • PAM4旌旗暗记虽然降低了旌旗暗记的符号率,但10dB以上的通道消耗照样会使得吸收端旌旗暗记眼图完全闭合,是以,关于PAM4旌旗暗记,发送真个预减轻和吸收真个旌旗暗记平衡也很主要。
  • 相关于NRZ调制,PAM4调制的信噪比SNR会减小9.6dB, 是以在年夜多数情形下, PAM4系统(不使能FEC的情形下)不会无误码运转: BER=ERFC(SQRT(SNR)).

在绝年夜多数PAM4的场景,系统弗成能会有没有误码运转的情形。IEEE802.3 划定了PAM4系统的FEC纠错前BER目的。

现在DSP妄图的产物现实FEC纠错前BER<1E-7,

现在模拟妄图的产物现实FEC纠错前BER<1E-6, 现实上,保证不泛起年夜块误码的请求要优先于BER参数。

PAM4旌旗暗记作为下一代数据中央中高速旌旗暗记互连的热门旌旗暗记传输手艺,被普遍应用于200G/400G接口的电旌旗暗记或光旌旗暗记传输。关于以上寻衅,易飞扬具有业内一流的研发团队,曾经攻克PAM4调制的旌旗暗记完全性设计难题,易飞扬PAM4系列200G/400G产物网罗200G QSFP56 SR4/AOC, 200G QSFP56 FR4, 400G QSFP56 DD SR8/AOC等。

易飞扬所有PAM4产物从处置赏罚赏罚妄图上可以分红两类:

数字类PAM4产物 – DSP妄图

DSP可以支持种种严重年夜高效力的调制要领。电口适配才干强,光电性能好。

模拟类PAM4产物–模拟CDR

模拟类PAM4产物–模拟CDR, 功耗低、资源低。

易飞扬一直承继创新理念,创新工艺,攻坚克难,不才一代数据中央产物的研发上投入了年夜量人力资源和物力资源,志在为下一代数据中央的生长供应卓有成效的处置赏罚赏罚妄图。更多概略,请会见易飞扬官网:https://www.gigalight.com/cn/


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