400G 이더넷의 PAM4 

400G PAM4(4펄스진폭변조)는 최신 데이터센터의 고속 신호 상호 연결에 적합한 변조 기술로, 데이터 센터에서 400G 이더넷으로 길을 열어줍니다. 400G PAM4는 무엇입니까? 400G 이더넷에 적용하기로 선택한 이유는 무엇입니까? 

400G PAM4: PAM4란 무엇입니까?

PAM4(Pulse Amplitude Modulation 4-level)는 신호 전송을 위해 4가지 다른 신호 레벨을 사용하는 기술이며 각 심볼 주기는 2비트의 논리 정보(0, 1, 2, 3)를 나타냅니다. 하나의 심볼 슬롯에서 2비트를 전송함으로써 PAM4는 신호 대역폭을 절반으로 줄입니다. 따라서 더 많은 광섬유로 데이터 센터를 구성하지 않고도 데이터 속도를 높이는 고급 변조 PAM4 기술을 사용하여 대역폭을 늘릴 수 있습니다. 400Gbps 이더넷은 4개의 PAM4 레인(8×50Gbps)으로 실현할 수 있습니다. 이는 네트워크의 데이터 속도를 효과적으로 두 배로 늘려 단거리 및 장거리 전송을 위한 400G PAM4를 가능하게 합니다

400G 이더넷에 400G PAM4가 적용된 이유?

NRZ의 대역폭은 전체 동일한 데이터에 대해 PAM4의 2배가 필요하고 NRZ 시그널링을 사용하는 레인당 25Gbps의 데이터 속도는 이미 한계에 도달했기 때문에 400GE IEEE 802.3bs 표준이 논의될 때 PAM4 기술이 NRZ를 대체하기 위해 제안되어 분석과 인증을 거쳐 채택되었습니다

PAM4 400G의 장점

400G LR8/FR8 표준은 최초의 400G PAM4 인터페이스 표준이며 PAM4 변조는 400G 송수신기에 널리 적용됩니다. 400G 이더넷에 16× 25G 전송 속도 NRZ를 사용하는 대신 PAM4 변조는 4× 25G 전송 속도를 사용하는 100G 이더넷에서 8× 25G 전송 속도 아키텍처를 통해 400G 이더넷으로의 경로를 제공합니다. 이는 8× 50G 비트 전송률 솔루션을 통한 400G 이더넷 링크를 의미합니다. , 둘 다 광섬유 비용과 링크 손실을 줄입니다.

 PAM4 대 NRZ

NRZ 신호는 양의 전압이 비트 1을 정의하고 영 전압이 비트 0을 정의하는 두 가지 신호 레벨을 사용합니다. 1비트 신호는 클록 주기 동안 전송됩니다

Figure: PAM4 vs NRZ

이중 비트 전송률 - PAM4는 NRZ를 통해 주어진 전송률에 대해 비트 전송률을 두 배로 늘립니다. 따라서 28Gbaud PAM4 신호는 56Gbaud NRZ 신호와 동일한 비트 전송률을 전달할 수 있습니다.

신호 손실 감소 - PAM4를 사용하면 단순히 NRZ(NRZ-PAM2라고도 함) 비트 전송률을 두 배로 늘릴 때보다 신호 손실이 적은 56Gbps 데이터 레인을 개발할 수 있습니다. 

400G PAM4 트랜시버 솔루션

400GbE 및 데이터 센터를 위한 비교적 저렴한 솔루션인 PAM4가 트랜시버 산업에 채택되어 400G 이상에 이르는 고속 데이터 속도를 가능하게 합니다. IEEE 태스크 포스에서 표준화한 4× 100G PAM4 또는 8× 50G PAM4를 사용하는 400G 광 인터페이스는 다음 표에 나와 있습니다.

맺음 말

시장이 PAM4 기반 변조로 이동함에 따라 점점 더 많은 칩 제조업체와 트랜시버 공급업체가 PAM4를 사용하여 새로운 400G 제품을 제조하여 400G PAM4를 제조 공급하고 . 50G PAM4 또는 100G PAM4를 기반으로 하는 PAM4 400G는 확실히 이후 이더넷의 기본 속도가 될 것입니다.

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