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Inphi推出首款800千兆位PAM-4信号处理芯片

Inphi公司有详细它声称什么是业界的第一个数字信号处理器(DSP)芯片系列800千兆客户端可插拔模块。 

 

被称为Spica的4级脉冲幅度调制(PAM-4)DSP系列正在提供样品,并已在客户手中。

 

这家物理层公司还宣布了其用于400 Gb可插拔产品的第三代Porrima PAM-4 DSP系列。 

 

带有集成激光驱动器的Porrima DSP采用7nm CMOS工艺制成。到目前为止,已经使用了16nm CMOS。使用更先进的工艺制造芯片将减少400吉比特模块 设计的功耗 。 

 

应用领域

 

八百-gigabit多源协议(MSAS)将启用新一代高速光收发器的进入市场。

 

在800G可插拔MSA为800千兆可插拔模块显影光学规格,是一个Inphi公司正在推进,而QSFP-DD800 MSA被延伸的双密度的外形为800个千兆比特。

 

 

埃里克·海斯(Eric Hayes)

Inphi网络互连高级副总裁埃里克·海斯(Eric Hayes)表示,推动800千兆位模块需求的两个主要市场是人工智能(AI)和数据中心交换。 

 

他说:“人工智能虽然还处于起步阶段,但它可以驱动所有这些应用程序和工作负载。” “但是当我们查看构建大型AI集群的数据中心时,它们的共同点是它们拥有非常大的数据集和大量数据流。”

 

集群中使用的AI处理器的输入输出(I / O)的速度不断提高,以应对数据流。 

 

第一代AI处理器为I / O使用25吉比特的非归零(NRZ)信号,而今天发货的许多设备都使用50吉比特的PAM-4。 “这是进入市场的最新设计有100千兆位I / O,我们手头上的主机侧的第一DSP提供100千兆的,”海耶斯说。   

 

需要800吉比特模块的第二个应用是25.6 TB以太网交换机的问世,该交换机用于数据中心内的网络设备。 

 

Inphi说,出现了两种类型的25.6 TB交换芯片:一种使用50 Gb PAM-4,而第二种使用100 Gb PAM-4电接口。 

 

“与100千兆位I / O被通缉一个机架单元(1RU)平台上的25.6 TB的开关,” Hayes说。 “为此,您需要一个800吉比特的模块。” 这种开关尚未进入市场。

 

Spica DSP从主机接收100吉比特的PAM-4电信号,并执行重定时和预加重,以生成 100吉比特的PAM-4信号, 用于在传输之前对光学器件进行调制 。 激光驱动器集成在芯片上。 

 

传输路径比Porrima设计更简单,因为输入和输出处的信令速率相同。因此,不需要变速箱电路。

 

在接收器上执行主信号处理以恢复发送的PAM-4信号。混合设计用于模拟和数字信号处理,类似于Porrima的设计。

 

Spica设备支持2x400千兆或8x100千兆模块设计,并支持800千兆或8x100千兆光互连。QSFP-DD800和OSFP使用的800吉比特外形尺寸。Inphi表示,这两种设计的功耗均低于14W。

 

“由于终端用户的要求,[使用Spica]构建的第一个模块是OSFP,但是我们也有客户在构建QSFP-DD,” Hayes说。 

 

同时,Inphi公司“小号Porrima系列器件在400G DR4和400G的目标是 FR4 规范以及 100千兆 模块设计在使用100千兆位PAM-4。 

 

当将400 Gb的可插拔模块(例如QSFP-DD或OSFP)以中断模式使用,以使用QSFP,uQSFP或SFP-DD等外形规格为四个100 Gb的模块实现供电时,甚至可以将两种模块类型组合在一起。

 

Hayes说,将Porrima过渡到7nm工艺可节省1.5W的功率,从而产生8W 400千兆位模块。最新的Porrima正在提供样品,并已与 客户合作。

 

路线图

 

Inphi表示,使用Spica DSP的光模块将从2021年下半年开始批量部署。

 

在此之前,DSP将作为客户 模块设计的一部分进行测试,然后在 测试完整的800 Gb模块之前将其与软件集成 。

 

“目前届时可互操作模块之间的测试,一旦他们变得可用,然后使用800千兆模块小型试验网络反超大规模部署之前将建成和测试,”海耶斯说。 

 

所有这些阶段将每年至少需要的工作。

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