AI 網路的未來:3.2T 及更高

Keysight、Lumentum 和 NTT Innovative Devices 聯合示範透過 PAM4 實現每通道 448 訊號傳輸

重新定義適用於 AI 基礎設施的資料速度

Keysight 走在下一代 AI 資料中心超高速訊號傳輸的最前端。我們展示的 448 Gbps/通道 PAM4 技術為 3.2T 乙太網路鋪平了道路。隨著 AI 將需求推向 400G 和 800G 以上,達到 3.2T 需要每通道 448 Gbps,這曾被認為超出了 PAM4 的極限。雖然 PAM4 是 448 Gbps 光學元件的首選,但業界仍在尋求解決電氣訊號傳輸中困難的 SNR 和串擾挑戰,這使得 PAM6 和 PAM8 成為達到 448 Gbps 的有力候選者。


為何選擇 448 Gbps?

每通道 448 Gbps 訊號傳輸是建構新一代 3.2 Tbps 乙太網路鏈路的關鍵促成因素。在此層級,3.2T 鏈路聚合了八個通道,每個通道為 448 Gbps,提高了高效能 AI 和雲端資料中心網路所需的吞吐量。

轉向每通道 448 Gbps 代表著一次重大飛躍,將領先的 224 Gbps 系統的每通道速度提高了一倍。這顯著增加了對 SerDes 設計、等化技術和通道建模的要求,同時將 PAM4、PAM6 和 PAM8 等調變方案推向其實際極限。

實現穩定的 448 Gbps 訊號傳輸,也對光學、封裝和測試等方面的系統設計帶來了嚴峻挑戰。這標誌著實現未來 1.6T 和 3.2T 網路的關鍵一步,同時也支援高效能運算和 AI 基礎設施的持續擴展。

觀看 448 Gbps PAM4 實際運作

深入了解全球首批 PAM4 448 Gbps 傳輸系統之一,並了解 NTT Innovative Devices、Lumentum 和 Keysight 如何為下一代 AI 創新奠定基礎。聽取促成此事的管理人員和工程師的分享,了解這一切是如何實現的,並探索這對 1.6T 和 3.2T 資料中心網路的意義。

勝賴宏明,NTT Innovative Devices 資深經理

「我們的目標是 448 Gbps。我們不僅達成了目標,甚至超越了它。」

勝賴宏明,NTT Innovative Devices 資深經理

工程挑戰:為 3.2T 網路做準備

將PAM4推升至448 Gbps (224 GBaud) 帶來了新的挑戰。團隊必須迅速行動,校準每個元件,並在當今工具和材料所能承受的極限下進行測試。以下是此次展示成功所需的條件:

符號率圖示
更高的符號率

448 Gbps 將符號率推升至 224 Gbaud,達到訊號完整性的極限。在高速展示中,系統的每個元件都必須維持訊號品質。

高速效能圖示
高速效能

元件必須保持高速電氣性能,包括控制損耗、反射和寄生效應,以確保可靠的訊號完整性。

224 GBaud 性能圖示
224 GBaud 的精確度

此設定需要乾淨、可重複的訊號產生,以及速度足以跟上訊號的精確訊號分析工具。

全球協作圖示
全球協作

來自日本、德國和美國的團隊不分晝夜地工作,以 24 小時為週期交接進度,以趕上現場展示的緊迫期限。

PAM4 與 PAM6 / PAM8

脈衝振幅調變 (PAM) 透過每個符號編碼多個位元來提高資料傳輸量。這是擴展高速序列鏈路的關鍵技術。

PAM4,即 4 級訊號,每個符號編碼 2 位元,廣泛應用於 400G 和 800G 乙太網路。與 NRZ 相比,它可減少所需的頻寬,但更容易受到雜訊影響,且需要更嚴格的訊號完整性控制。

PAM6 PAM8 透過使用六或八個電壓位準來編碼每個符號的更多位元,進一步擴展了此方法,其中 PAM6 約為 2.6 位元,PAM8 約為 3 位元。這些方案可支援更高的資料速率,但對雜訊和失真更敏感,並需要更複雜的接收器設計。

隨著訊號速率不斷提高,朝向每通道 448 Gbps 甚至更高,工程師必須權衡高階 PAM 格式在複雜性、雜訊容忍度和功率要求方面的取捨。PAM4 已確立,但 PAM6 和 PAM8 正在評估中,以用於需要更高效率的未來系統。

Joachim Peerlings,Keysight 網路與資料中心解決方案副總裁暨總經理

「這不僅僅是一個 (448 Gbps) 演示。它讓我們一窺超高速、節能的光學互連的未來,這些互連在實現下一代 AI 資料中心方面發揮著關鍵作用。」

Joachim Peerlings,Keysight 網路與資料中心解決方案副總裁暨總經理

深入了解 448 Gbps 測試配置

為了產生並分析 448 Gbps PAM4 訊號,使用了雙模組任意波形產生器 (M8199B AWG) 設定,以及頻域交錯單元 (M8159A FDIU)。此配置結合了低頻帶和高頻帶輸出,精確延遲訊號,並將其傳送至待測裝置 (DUT)。在測量方面,Keysight 的 DCA-X 或 UXR 系列示波器能夠以極高速度進行高傳真訊號擷取和分析。

此參考架構展示了適用於 AI 資料中心中下一代光學互連的真實世界測試環境。

NTT Innovative Devices 與 Keysight:推動光子學突破

探索 NTT Innovative Devices 與是德科技之間的尖端合作,雙方共同推動光子創新的界限。此影片重點介紹了他們為實現下一代光通訊突破所做的共同努力,旨在推進對 AI、ML 和未來資料基礎設施至關重要的超高速、高能效光子技術。

實現 448 Gbps 的工具

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