高速率光纖收發(fā)器推動(dòng)光學(xué)引擎發(fā)展

工業(yè)品資訊消息，10GbpsXFP收發(fā)器等成熟的插接式封裝也在繼續(xù)演變。Transmode在其系統(tǒng)中集成了基于XFP的可調(diào)諧激光器，稱可調(diào)諧XFP具有重要優(yōu)勢。MenaraNetworks則反過來將系統(tǒng)功能集成至一般僅用于線卡上的XFP。

XFP有了新用途

直到現(xiàn)在，部署固定波長DWDMXFP意味著系統(tǒng)供應(yīng)商必須擁有可觀的庫存量以備運(yùn)營商需要部署新的DWDM波長。Ferej表示，如果沒有庫存，系統(tǒng)供應(yīng)商則必須等待客戶確認(rèn)波長后才能向供應(yīng)商訂購收發(fā)器，這意味著需要12-18周的交付期。而利用可調(diào)諧XFP，一個(gè)收發(fā)器即可滿足所有運(yùn)營商的波長規(guī)劃要求。

此外，XFP的光學(xué)性能僅稍遜于10Gbps300針SFFMSA，后者僅有"2-3dB的光學(xué)信噪比優(yōu)勢，意味著需要更長的可達(dá)率才能使信號(hào)通過更多的光學(xué)放大器"。使用300針封裝可在1000km外無需使用中繼器的情況下提高總可達(dá)率。

MSA的功率和空間規(guī)格（例如XFP）對(duì)組件供應(yīng)商是否重要？

GigOptix產(chǎn)品營銷總監(jiān)PadraigOMathuna表示，"僅在有需求時(shí)才顯現(xiàn)重要性"。例如，一個(gè)XFP的最大額定功率為3.5W，如果使用可調(diào)諧XFP，熱電冷卻器占用1.5-2W，激光器占用0.5W，TIA占用一部分，那么留給調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器的就所剩無幾了。

與此同時(shí)，MenaraNetworks已在XFP中以特定用途集成電路(ASIC)的形式實(shí)施了ITU-T的光傳輸網(wǎng)絡(luò)(OTN)。OTN用于在添加光學(xué)性能監(jiān)測功能和傳送錯(cuò)誤糾正的同時(shí)，進(jìn)行信號(hào)的傳輸封裝。通過在插接式封裝中集成OTN，可將信號(hào)封裝、可達(dá)率以及光學(xué)信號(hào)管理功能添加至IP路由器和運(yùn)營商以太網(wǎng)交換器路由器。這一設(shè)計(jì)具備多項(xiàng)優(yōu)勢：消除了使用額外的10Gbps轉(zhuǎn)調(diào)器以轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)或路由器信號(hào)（以用于DWDM傳輸）的需要，以及允許系統(tǒng)供應(yīng)商開發(fā)出無需支持OTN功能的通用線卡等等。但對(duì)Menara而言最大的技術(shù)難題不在于開發(fā)OTNASIC，而是開發(fā)附帶的軟件。

插接式和光學(xué)引擎

CFP適用于數(shù)據(jù)中心，但鏈接交換機(jī)和高性能計(jì)算等高密度應(yīng)用需要更緊湊的設(shè)計(jì)，例如QSFP、CXP以及所謂的光學(xué)引擎。

QSFP是有源光纜所青睞的接口，也是銅互連的備用選項(xiàng)之一。QSFP收發(fā)器支持四倍數(shù)據(jù)速率(QDR)4xInfiniband，可延伸銅纜7m以外的4x10Gbps以太網(wǎng)可達(dá)率。它也是更緊湊型40GbE短距離接口的選擇之一。

在QSFP中實(shí)現(xiàn)100GbE也是一個(gè)問題，因?yàn)槿绾卧跐M足QSFP功率限制的同時(shí)添加一個(gè)25Gbps/通道接口和數(shù)個(gè)高速激光器是令人相當(dāng)頭疼的難題，可能需要一種定義級(jí)的中間封裝。

而CXP是一種可在數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)更密集接口的前面板接口，對(duì)底盤間鏈路尤為有用。據(jù)AvagoTechnologies介紹，Infiniband是CXP的首個(gè)目標(biāo)市場，但在CXP連接器能夠用于100GbE以太網(wǎng)之前還需解決數(shù)項(xiàng)技術(shù)難題，例如滿足IEEE的光學(xué)規(guī)范要求。

對(duì)于光學(xué)引擎，例如SNAP12平行光學(xué)模塊可用于連接大型IP路由器配置中的數(shù)個(gè)平臺(tái)，以及用于高端計(jì)算。但這一模塊不是插接式封裝，而是由獨(dú)立的12通道發(fā)射器和接收器模塊組成，具備6.25Gbps/通道的數(shù)據(jù)速率。

CXP和SNAP12各有自優(yōu)勢，例如SNAP12位于母板上且其小型封裝使得它能夠設(shè)置在ASIC旁邊。對(duì)于那些使用光學(xué)引擎來降低平行接口成本和滿足母板、機(jī)架之間以及系統(tǒng)之間的高速接口要求的公司，此類方法正合其意。

Luxtera公司的OptoPHY就是此類光學(xué)引擎，它采用與Luxtera的AOC相同的光學(xué)技術(shù)，即將一個(gè)1490nm分布反饋式(DFB)激光器同時(shí)用于單通道和四通道產(chǎn)品，使用該公司的硅光子技術(shù)進(jìn)行調(diào)制。單通道消耗450mW功率，而四通道消耗800mW功率。Luxtera稱即將推出的12通道版本僅定價(jià)120美元左右（即每1Gbps才1美元），比SNAP12成本低幾倍。且使用同一封裝形式的同一芯片，下一代產(chǎn)品將可實(shí)現(xiàn)每通道25Gbps的速率，從而使光學(xué)引擎能夠處理用于100GbE以及下一次Infiniband加速（所謂的"八倍數(shù)據(jù)速率"，EDR）的通道速度。

100GbE以及更高速率時(shí)代的到來，加上25Gbps電接口將進(jìn)一步推動(dòng)光學(xué)引擎的發(fā)展。但在標(biāo)準(zhǔn)的FR4印刷電路板上路由10Gbps非常難，而更長的鏈路（最高10英寸）則需要使用預(yù)加強(qiáng)、電子分散補(bǔ)償和重定時(shí)等技術(shù)。

光纖收發(fā)器可能正處于應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量激增的眾人矚目中心，但鏈接平臺(tái)、面板以及板上設(shè)備等功能才是光纖收發(fā)器供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化的發(fā)揮空間。