Il futuro delle reti AI: 3,2T e oltre
Perché 448 Gbps?
La segnalazione a 448 Gbps per corsia è un fattore chiave per la realizzazione di collegamenti Ethernet di prossima generazione a 3,2 Tbps. A questo livello, il collegamento 3.2T aggrega otto corsie a 448 Gbps ciascuna, aumentando il throughput richiesto per le reti AI e cloud data center ad alte prestazioni.
Il passaggio a 448 Gbps per corsia rappresenta un grande balzo, raddoppiando la velocità per corsia dei sistemi all'avanguardia da 224 Gbps. Aumenta in modo significativo le esigenze di progettazione di SerDes, le tecniche di equalizzazione e la modellazione dei canali, spingendo al contempo gli schemi di modulazione come PAM4, PAM6 e PAM8 ai loro limiti pratici.
Il raggiungimento di una segnalazione stabile a 448 Gbps pone inoltre sfide significative alla progettazione del sistema in termini di ottica, packaging e test. Si tratta di un passo fondamentale per la realizzazione delle future reti da 1,6T e 3,2T e per il supporto della continua espansione delle infrastrutture di calcolo ad alte prestazioni e di intelligenza artificiale.
Guardate come nasce il PAM4 a 448 Gbps
Entrate in uno dei primi sistemi di trasmissione a 448 Gbps al mondo al PAM4 e scoprite come NTT Innovative Devices, Lumentum e Keysight stanno gettando le basi per la prossima generazione di innovazione AI. Ascoltate i dirigenti e gli ingegneri che lo hanno reso possibile, scoprite come si è arrivati a questo risultato e scoprite cosa significa per le reti di data center da 1,6T e 3,2T.
Sfida ingegneristica: Prepararsi alle reti da 3,2T
Spingere il PAM4 a 448 Gbps (224 GBaud) ha introdotto nuove sfide. Il team ha dovuto muoversi rapidamente, allineare ogni componente e testare ai limiti di ciò che gli strumenti e i materiali odierni possono gestire. Ecco cosa è stato necessario per il successo della demo:
Tassi di simboli più elevati
448 Gbps spinge le velocità di simbolo a 224 Gbaud, raggiungendo i limiti dell'integrità del segnale. In una dimostrazione ad alta velocità, la qualità del segnale doveva essere mantenuta da ogni componente del sistema.
Prestazioni ad alta velocità
I componenti dovevano mantenere prestazioni elettriche ad alta velocità, compreso il controllo di perdite, riflessioni e parassiti per garantire un'integrità affidabile del segnale.
Precisione a 224 GBaud
La configurazione richiedeva una generazione del segnale pulita e ripetibile e un'analisi precisa del segnale con strumenti sufficientemente veloci da tenere il passo con il segnale.
Collaborazione globale
I team di Giappone, Germania e Stati Uniti hanno lavorato 24 ore su 24, distribuendo i progressi in cicli di 24 ore per rispettare i tempi stretti della dimostrazione dal vivo.
PAM4 vs. PAM6 / PAM8
La modulazione di ampiezza degli impulsi (PAM) aumenta la velocità di trasmissione dei dati codificando più bit per simbolo. È una tecnica chiave per scalare i collegamenti seriali ad alta velocità.
Il PAM4, o segnalazione a 4 livelli, codifica 2 bit per simbolo ed è ampiamente utilizzato in Ethernet 400G e 800G. Riduce la larghezza di banda richiesta rispetto alla NRZ, ma è più suscettibile al rumore e richiede controlli più severi sull'integrità del segnale.
PAM6 e PAM8 estendono questo approccio utilizzando sei o otto livelli di tensione per codificare più bit per simbolo, circa 2,6 per PAM6 e 3 per PAM8. Questi schemi possono supportare velocità di trasmissione dati più elevate, ma sono più sensibili al rumore e alla distorsione e richiedono progetti di ricevitori più complessi.
Con l'aumento delle velocità di segnalazione - verso i 448 Gbps per corsia e oltre - i progettisti devono valutare i compromessi dei formati PAM di ordine superiore rispetto alla complessità, alla tolleranza al rumore e ai requisiti di potenza. Il formato PAM4 è ormai consolidato, ma i formati PAM6 e PAM8 sono in fase di valutazione per i sistemi futuri che richiedono una maggiore efficienza.
All'interno della configurazione di test a 448 Gbps
Per generare e analizzare il segnale PAM4 a 448 Gbps, viene utilizzato un generatore di forme d'onda arbitrarie a doppio modulo (M8199B AWG) e un'unità di interleaver a dominio di frequenza (M8159A FDIU). La configurazione combina le uscite a banda bassa e a banda alta, ritarda con precisione i segnali e li invia al dispositivo in prova (DUT). Per quanto riguarda le misure, gli oscilloscopi della serie DCA-X o UXR di Keysight consentono di acquisire e analizzare i segnali ad alta fedeltà a velocità estreme.
Questa architettura di riferimento mostra un ambiente di test reale per le interconnessioni ottiche di prossima generazione nei data center AI.
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