技术与运用

可插拔式IO接口技术推动224G PAM4电缆和连接器的发展

来源:《国际线缆与连接》投稿人 冯文飞编译 作者:《Connector Tips》ED CADY
中号

在这篇文章中,我们将讨论最近由各种联盟、标准机构和新产品公告支持的200+G PAM4每线互连发展。

最新的2023年以太网联盟路线图显示,到2025年,对200+G每通道可插拔模块、连接器、铜缆和光缆产品的需求。根据他们的下图和接口路线图,几个不同的车道数版本将使用各种链接产品实现。这包括新的16通道OSFP-XD连接器,它将支持3.2T链路。

线路图1

4线以太网链接和互连(如QSFP)主要在2010年至2019年期间使用。然而,8线QSFP-DD和OSFP链路以及16线OSFP-XD链路到2026年都有量的潜力。这对于支持较新的Radix交换机拓扑结构来说尤其如此。

具有讽刺意味的是,目前的OSFP-XD串行IO接口设计使用了32铜的双轴元素电缆,其直径束大小与22年前支持许多无源并行IO接口的34铜双绞线差不多。

过去,大张旗鼓地宣传每秒1吉比特的以太网和光纤通道时代,并使用简单的1线双轴连接器和电缆,如HSSDC1&2和SFP类型。对于即将到来的发展,可能会有类似的反应。

一般来说,32线64双轴的下一代解决方案似乎不适合,因为外部短距离有源电气、铜缆直径大小和最小弯曲半径问题。而且,在一个具有36个以上端口面板的小型交换机中为每个端口的内部32和64双轴扁平电缆布线,看起来会很有挑战性。但有可能这种设计可以在气流和其他成本劣势下完成。

一些外部设计已经纳入了几个圆形电缆腿(而不是一个)。那么,是否需要下一代400G每线规格来支持短距离的主动电铜链路?或者,市场将严格支持光学单和多λ链路......并且它们将主要用于短距离的芯片到芯片?

至少,由于车道的增长和覆盖范围的缩小,在一根光纤中使用多种波长的光很可能很快取代或至少减少许多铜线的使用。

线路图2

目前LINK的路线图。

QSFP-DD MSA是一个专注于新的QSDP-DD1600连接器、电缆和模块规范的联盟。该应用集使用200+G的串行PAM4、8通道端口和1.6TbE网络链接。这项新技术保持了向后的兼容性并支持最新的CMIS规范。QSFP-DD的骑行散热功能也将得到实现。

值得注意的是,QSFP-DD和OSFP连接器和笼子的设计在过去四年中得到了改进,以支持不断提高的传输速率。某些可插拔连接器和布线产品只支持25G NRZ或56G PAM4,并可能使用旧的生产工具。

基本上,用户应该注意他们为56G PAM4、100+G PAM4和200+G PAM4速度速率的每线应用选择什么样的连接器版本。较新的连接器设计具有改进的气流特性、热设计、更高的功率容量、最小化的终端区域和电调结构。大多数外部铜缆的阻抗为100欧姆,而内部电缆通常为92欧姆。

IEEE-802.3df以太网工作组正在推进其支持各种链路的目标。这些目标包括为长距离和短距离的应用支持每线200G的光和铜连接器和电缆。

模拟结果很有希望,新的数据测量结果将在德克萨斯州圣安东尼奥举行的会议上公布。看来大多数以224G PAM4运行的背板将是电缆而不是PCB类型。

所描述的27和29awg线规在应用中很少使用,所以对一些供应商来说,新的原始电缆工具投资将是必要的。下面是从他们的公共记录中发现的两份报告中,看一下到目前为止被批准的拓扑结构...

线路3

线路图4

线路图5

线路图6

线路图7

这里有一些额外的幻灯片演示,有更多的细节:

线路图8

线路图9

线路图10

光因特网论坛(OIF)提供了一些CEI-224G的发展和规范。

InfiniBand(IB),XDR 224G每通道规格修订版1.7目前正在开发中,但紧跟OIF CEI 224G规格。InfiniBand的规范1.6版支持具有256个HCA的新类Radix交换机。他们的路线图预测,每通道200G的XDR可能会在2024年的最后一个季度推出。它表明,每线400G的GDR将在2028年推出。

下面是256个交换机Radix拓扑结构的路线图。它建议在新的或升级的数据中心使用较低的电缆和可插拔连接器。

线路图11

线路图12

DesignCon 2023的与会者看到了几个新的每车道200+G PAM4铜和光产品的演示。

例如,TE Connectivity展示了一种近似芯片的连接器和电缆,每通道224G PAM4运行良好。这些低调的AdrenaLINE连接器用于内部可插拔插座或面板的电缆组件端。另外,ASIC芯片的板上Catapult跳线正在取代成本较高的PCB,以及其衬底问题。这个演示包括使用TE的原型OSFP-224连接器和保持架。

下面展示的是英特尔FPGA 224G PAM4 Serdes芯片。

连接器系统图

TE还展示了其新的microSFP+可插拔连接器系统,支持新的工业以太网应用。

SAMTEC在OFC 2023上展示了其54个铜质224G PAM4每差对,使用其概念验证SI-FLY Gen 2连接器和32芯电缆组件。

Marvell展示了其Nova 1.6T PAM4电光DSP芯片平台,该平台支持200G每光λ链路和可插拔模块。较新的Radix交换机应用是Marvell的目标细分市场的一部分。Nova平台正在实现1.6T OSFP-XD光收发模块的推广。

OpenLight公司推出了新的224G PAM4 InP调制器,推进了支持多线DR和FR应用的PIC设计。该产品在不增加成本的情况下支持每个波长的224G。OpenLight的未来路线图包括用于下一代QSFP-DD和OSFP-XD可插拔模块的每波长448G器件。

观察

预计今年会有几个较新的产品发布,其每通道200+G的互连性能和互操作性可用于多种市场应用。随着行业对合规性的验证,新的规范正在慢慢推出。目前,大多数研究都集中在开发6.4+T的光链路。

还有一些私人团体努力指定更小的可插拔连接器,与目前的QSFP-DD、OSFP和OSFP-XD系列不同。

几家顶级供应商正在为1U盒式IO面板提供专有的、先进的连接器解决方案,具有接近芯片密度和热电路性能。对于许多支持双轴电和光纤波长应用的新的200+G链路,正在寻求高质量的光学、信号和电源完整性性能数据。

调查结果图

一些预测和实时出货报告表明,2023年的以太网销售将放缓,2024年和2025年将健康增长。

目前,用户正在放缓200G的开发。重点是新的IO解决方案和具有不同成本和产品的技术。此外,重要的是要确保200+G每通道产品的测量,行业规范的发布,以及plugfest合规性-互操作性和第三方认证的到位。

尽管下面的LightCounting调查结果表明有所下降,但我们可能会期待(并享受)明年的新发展和增长。

  • 0
  • 0
评论展开

使用微信访问可以评论

加载更多

可插拔式IO接口技术推动224G PAM4电缆和连接器的发展