그림 1 : 100G CFP2-ACO 모듈 하이 레벨 블록 다이어그램 (출처 : OIF)

기존의 CFP-DCO 및 개발중인 CFP2-DCO와 함께 CFP2-ACO 모듈은 주로 100G 장거리 데이터 센터 인터커넥트 / 메트로 및 장거리 100G 애플리케이션에 사용됩니다. Finisar와 같은 트랜시버 제조업체는 이러한 100G DWDM Coherent CFP 일부 제품을 공급하고 있습니다.

Inphi 100G QSFP28 PAM4

Inphi의 100G QSFP28 PAM4 모듈은 한 쌍의 50Gbps 파장을 결합하여 100Gbps 전송을 합니다.

그림 2 : 2x50G PAM4 블록 다이어그램.

이 QSFP28 모듈의 가장 획기적인 점은 DCI의 갭을 서로 80km 이내에 채우는 것입니다.
이전에는 QSFP28 폼 팩터에 100G DWDM이 없었으며, 대신에 80km DCI는 주로 10G DWDM 을 사용하였습니다. 클라우드 데이터 센터가 스위칭 및 라우팅 요구 사항을 충족하기 위해 100G를 채택함에 따라 고밀도, 저 지연 및 저전력 DWDM 링크가 요구됩니다. Inphi 100G PAM4 모듈은 이러한 요구를 충족시킬 QSFP28 폼 팩터이며, Inphi는 Microsoft에 이 모듈을 공급합니다.

그러나 이중 레이저 PAM4 (2x50G)는 가장 최적화 된 100G 솔루션이 아닙니다.
가장 좋은 솔루션은 단일 레이저 100G PAM4 기술로, 특히 대규모 배치에서 낮은 전력 손실, 높은 신뢰성 및 낮은 비용을 제공합니다. 단일 파장 100G 송수신기의 경우, 단일 파장 100G PAM4 기술이 DCI 용으로 가장 바람직한 QSFP28 100G 송수신기로 발전하는 것은 그리 멀지 않은 것으로 생각됩니다.

그림 3 : 단일 파장 100G PAM4 블록 다이어그램.

100G SWDM4

멀티모드 측면의 100G 기술 또한 함께 발전되었습니다.
SWDM MSA 규격은 100G SWDM4 모듈에 대한 자세한 정보 (아래 그림 참조)를 제공하며, 모듈 블록 다이어그램, 전력 손실 및 컬러 코드 등을 포함합니다. 100G SWDM4 모듈의 광학 사양을 보시면, 트랜시버 제조업체가 곧 개발할 것임을 예측할 수 있습니다. 향후 단거리 100G 전송은 2 개의 섬유 (현재 8 또는 20 개의 섬유)를 사용하여 섬유 수와 공간을 크게 줄일 것입니다.

그림 4 : SWDM4 송수신 경로의 블록 다이어그램 (출처 : SWDM MSA 기술 사양 Rev 2)

Table 1: Wavelength-division-multiplexed assignments.

Table 2: 100G SWDM4 Operating Range

기존의 100G 기술도 계속 사용될 것입니다

100G 기술의 최신 진보는 기존 기술과 새로운 기술이 서로 다른 응용 분야를 위해 설계 되었기 때문에 기존 모든 기술이 이전 될 것이라는 것을 반드시 의미하지는 않습니다. 이미 기존의 100G 기술과 장치가 여전히 중요합니다. 구형 100G 기술은 서로 다른 표준으로 분류되며, 100G 물리 계층 (PHY)을 지원하는 MSA에는 다양한 폼 팩터가 있습니다.

도표 3 : 기존 100G 기술.

큰 차이점은 지원되는 거리 때문입니다.
대체로이 100G 표준 트랜시버 및 DAC / AOC 케이블 어셈블리는 100G SWDM4 모듈과 함께 40km 미만의 거리에서 사용됩니다.
DWDM 기술과 결합하면 이 모듈은 더 먼 거리를 지원할 수 있습니다.
100G PAM4는 일반적으로 40km에서 80km 사이의 거리를 커버하고 있습니다.
또한 Coherent CFP / CFP2 DWDM 광 트랜시버는 최대 80km의 100G 메트로 / DCI 연결 또는 1000km 이상의 장거리 링크에 사용됩니다.

그림 5 : 서로 다른 100G 장치의 일반적인 전송거리.

참고 : 현재 인프라를 변경하지 않으며 100G로 이동하는 간단한 방법은 100G Transponder / Muxponder를 사용하는 것입니다.

100G 트랜스폰더 / 먹스폰더는 일반적으로 장거리 전송을 위해 100G DWDM 링크에 여러 개의 저속 서비스를 통합하는 장치입니다. 100G Muxponder는 8GFC, 10GbE LAN / SAN, 40GbE LAN, OTU2, STM64 / OC-192 등과 같이 단 하나의 유형 대신 멀티 프로토콜 및 멀티 레이트 서비스를 멀티플렉싱 할 수 있습니다. 100G 트랜스 폰더 / 네트워크의 재 설계가 필요하지 않습니다. Muxponder / Transponder는 DWDM 네트워크의 기존 파장을 사용합니다.
다른 솔루션과 비교할 때 100G Muxponder는 공간과 에너지에 상당한 공간과 비용을 절약합니다.

100 시대가 눈앞에 있습니다.

100G는 주요 데이터 센터에서 빠르게 사용하기 시작되었으며 곧 많은 양의 네트워크 트래픽 시대가 도래할 것입니다. 100G PAM4 및 100G Coherent CFP와 같은 기술은 이러한 트래픽의 원할한 통신에 기여할 것입니다

Key Acronyms:
PAM4 = Pulse Amplitude Modulation
SWDM = Shortwave Wavelength Division Multiplexing
DCI = Data Center Interconnect
OFC = Optical Fiber Communication Conference and Exposition
QSFP28 = Quad small form-factor pluggable 28
CFP = C-form factor pluggable
CFP2, CFP4 = Next generations of CFP
DCO = Digital Coherent Optic
ACO = Analog Coherent Optic
DWDM = Dense wavelength division multiplexing
CXP = 120Gbps 12 lanes small form-factor pluggable
CPAK = Cisco’s proprietary 100 Gigabit Ethernet pluggable transceiver modules
DAC =Direct Attach Copper Cable
AOC = Active Optical Cable
MSA = Multi-source Agreements
RS-FEC = Reed Solomon Forward Error Correction
DP-QPSK = Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying
FC = Fibre Channel
LAN = Local area network
SAN = Storage Area Network
STM64/OC-192 = A variant of standard 10GbE, with transmission speeds up to 9.510912Gbit/s.

기술문의: 엑사통신 02-716-3799, https://exatek.co.kr