一分钟了解下一代数据中心高速信号互联威廉希尔官方网站 PAM4

2019-2-26 18:36:46 4753 数据中心光通信 pam4

2 什么是PAM4? PAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation, 四电平脉冲幅度调制), 是PAM调制威廉希尔官方网站的一种，其采用4个不同的信号电平来进行信号传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息(0,1,2,3), 也就是一个单位时间内是四个电平。提到PAM4信号传输威廉希尔官方网站，就不得不提NRZ(Non-return-to-zero)信号传输威廉希尔官方网站 , NRZ信号传输威廉希尔官方网站是传统的数字信号采用最多的，即采用高，低两种信号电平来表示要传输的数字逻辑信号的1/0信息，每个信号符号周期可以传输1bit的逻辑信息。下图是典型的PAM4与NRZ的信号波形及眼图对比。与NRZ相比, PAM4具有4种数字幅度电平,每个电平或符码都包含两个信息bit, 在相同的波特率下，吞吐量是NRZ的两倍。为什么需要PAM4? 网络时代的快速发展，带来了更高网络传输速率的需求。一般提升光通信传输速率有三种方式： ▶ 提高调制速率 ▶ 增加WDM信道数目 ▶ 增加电平数目 1. PAM4威廉希尔官方网站可以有效提升带宽利用效率，同时PAM4采用高阶调制格式，就是一个有效的方式来降低光学器件的采用数量，降低对光学器件性能的要求以及在不同应用场合的性能，成本，功耗以及密度之间达到一个平衡。 2. 大数据和云计算的到来，流量的增长，迫切需要一个更复杂的调制方式,PAM4是更高效的调制威廉希尔官方网站。 3. 在新一代的200G/400G接口标准的制定过程中，普遍的诉求是每对差分线上的数据速率要提高到50Gbps以上。如果仍然采用NRZ威廉希尔官方网站，由于每个符号周期只有不到20ps, 对于收发芯片以及传输链路的时间裕量要求更加苛刻，所以PAM4威廉希尔官方网站的采用几乎成为了必然趋势。 PAM4调制的实现基础一般实现PAM4调制的威廉希尔官方网站分为两类，分别是基于DSP的数字DAC实现方法或者是基于模拟的Combine方法。主流的模拟方式是基于MSB+LSB Combiner来实现PAM4信号，有两路NRZ信号进行相加操作。主流的数字方式是基于高速DAC的方式进行0/1/2/3电平的快速输出。在此同时，PAM4与NRZ相比，在设计测试过程中其面临的挑战也不容忽视。 PAM4面临的挑战 PAM4信号有16种切换状态，中间眼图对称,而上和下的眼图不对称。如果是光眼图的话，光器件的线性度很差，或者激光器的驱动线性度很差, PAM4的上和下眼图很容易变形，变形就会容易误判，测试的参数，比如jitter, 眼宽, 眼高就不准确。 PAM4信号虽然降低了信号的符号率，但10dB以上的通道损耗还是会使得接收端信号眼图完全闭合，因此，对于PAM4信号，发送端的预加重和接收端的信号均衡也很重要。相对于NRZ调制，PAM4调制的信噪比SNR会减小9.6dB, 因此在大多数情况下, PAM4系统（不使能FEC的情况下）不会无误码运行: BER=ERFC(SQRT(SNR)). 在绝大多数PAM4的场景，系统不可能会有无误码运行的情况。IEEE802.3 规定了PAM4系统的FEC纠错前BER指标。目前DSP方案的产品实际FEC纠错前BER<1E-7, 目前模拟方案的产品实际FEC纠错前BER<1E-6, 实际上，保证不出现大块误码的要求要优先于BER参数。 PAM4信号作为下一代数据中心中高速信号互连的热门信号传输威廉希尔官方网站，被广泛应用于200G/400G接口的电信号或光信号传输。对于以上挑战，易飞扬拥有业内一流的研发团队，已经攻克PAM4调制的信号完整性设计难题，易飞扬PAM4系列200G/400G产品包括200G QSFP56 SR4/AOC, 200G QSFP56 FR4, 400G QSFP56 DD SR8/AOC等。易飞扬所有PAM4产品从解决方案上可以分成两类：数字类PAM4产品 – DSP方案 DSP可以支持各种复杂高效率的调制方式。电口适配能力强，光电性能好。模拟类PAM4产品–模拟CDR 模拟类PAM4产品–模拟CDR, 功耗低、成本低。易飞扬始终秉持创新理念，创新工艺，攻坚克难，在下一代数据中心产品的研发上投入了大量人力资源和物力资源，志在为下一代数据中心的发展提供行之有效的解决方案。 2
2019-2-26 18:36:46　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 花一分钟来了解下区块链威廉希尔官方网站之前的东西 1793 • 一分钟了解动态人脸识别威廉希尔官方网站 8769 • 浅谈下一代数据中心中的224G PAM-4架构 779 • 一分钟快速了解PLC编程算法 655 • 一分钟了解能耗监测管理系统 363 • 一分钟了解电子元器件 1258 • 一分钟快速了解PLC编程算法 211 • 一分钟了解鸿蒙OS 应用权限管理 591 • 一分钟了解C++迭代器 676 • 一分钟学会FastZigBee 0