昨天凌晨OFC的workshop,关于数据中心光模块1.6T/3.2T选择IM-DD还是Coherent相干?
谷歌今年的观点,和之前相比,有了一丝悄悄变化的迹象
北美数据中心的叶脊结构,园区互联距离大于2km,园区内部距离在2km以内,谷歌对于CWDM4充满热情,以前规划是按照2km为基准的,现在的观点是向上延伸拓展2km以上的距离,这是以前大家倾向于LWDM的应用。向下可以用于1km以内,这是挤占了DR的市场,DR4或者PSM4并行单模。
这个观点,在于CWDM4的产业规模之大,大到边际成本极低,具有很高的性价比。
在这个基础上,谷歌认为1.6T、3.2T采用8个通道,WDM8或者2xWDM4,每通道200G是可实现的,将来拓展到每通道400G也是可实现的。
这个观点,和2019、2020、2021当时的说法,有了较大的变化,以前认为200G就已经受限了,需要推动相干应用。
谷歌之前推动相干,还是很热闹的,现在开始放缓了对于相干的期待。
谷歌的好多年演讲的PPT,风格很接近,有意思的是同样的图,解释却不一样了。
下图是CWDM4由于波长范围较短,导致色散,我们以前写过色散受限距离。
之前的解释是,由于色散受限,导致CWDM4在单波200G的传输距离,如EML仅有1km,而单波400G则更无法满足数据中心内部的距离,需要采用相干通信。
今年的解释是,虽然CWDM4存在色散导致传输距离受限,但是可以通过电域(DSP)对信号做补偿,可将单波200G的PAM4传输拓展至6km
取消了一个图片,用于论述相干模块的能耗曲线与传统IM-DD的能耗曲线,这个图以前用来说明相干通信除了具有性能优势外,功耗随产业的发展,也不再是劣势。
增加了一个图,四波混频导致的光学串扰。1.6T光模块,选择WDM8,那么波长间隔从CWDM4的20nm,会缩减到10nm间隔,由于四波混频的非线性效应存在,要控制最大的入纤功率。
合集写过光纤的非线性效应,这是一个与功率密度相关的参数。1.6T八波长光模块,传输2km,入纤的总功率控制在4dBm,则不影响性能。
下图也是谷歌的常见图片
看一下这个图的前后对比,
2023年,少了一根黑色线
2021年的这个黑色线,是产业具有可实现性的分界线,阐述的是在单波200G、单波400G的应用中,由于所需光电器件的带宽太大,而不具有产业落地的可能性,但是,相干通信有很好的频谱效率,是未来的可实用的技术选择。
2021年,有一条紫色虚线,是相干PM-32QAM的趋势,想表达的是,16QAM、32QAM,通过技术发展,相干通信的越来越大的频谱效率。
2023年,把32QAM线去掉了,增加了QPSK的线,用于表面,用IM-DD PAM8和QPSK的相干技术,差不太多啊。至少IM-DD功耗小,成本低。
下面的那个图,在很多场合见过的。
以前表达的是,CWDM4如果采用MZ调制器,那么和相干模块的架构差不多,很多东西是能一样的。可但是相干具有性能优势,还只需要一个激光器。
今年表达的内容是,虽然他们的结构相似,但是,相干通信采用的DSP更复杂,导致了更大的功耗和成本。
今年谷歌叙事的重点,放在IM-DD的可延续性,大概率会放缓数据中心内部相干模块的需求。