Fujitsu schafft 65 GSPS Weltweit schnellster CMOS-DAC

Der neueste CMOS-8-Bit-DAC von Fujitsu ist ist laut Hersteller mit einer Abtastrate von 55 bis 65 Gigasamples/Sekunde der weltweit schnellste seiner Art.
Der neueste CMOS-8-Bit-DAC von Fujitsu ist ist laut Hersteller mit einer Abtastrate von 55 bis 65 Gigasamples/Sekunde der weltweit schnellste seiner Art.

Mit einer Samplingrate von 55 bis 65 GSamples/s und Kanal, kleiner Baugröße und geringer Leistungsaufnahme (0,75 W/Kanal) unterstützt Fujitsus neuer vierkanaliger 8-Bit-DAC optische Fernübertragungssysteme für Datenverbindungen mit 100 Gbps und mehr über eine einzige Wellenlänge. Das IC beruht auf 40-nm-CMOS-Strukturen und ist laut Hersteller der weltweit schnellste CMOS-DAC.

Der Vorteil solcher Hochleistungs-Konverter in Standard-CMOS-Technologie besteht darin, dass sie sich auf einem einzigen Chip zusammen mit einem komplexen DSP und sehr schnellen seriellen OTN-Framer-Interfaces zu einem 100-Gbps-DP-QPSK-Transceiver integrieren lassen. Für einen solchen Baustein mit vier ADC- und vier DAC-Kanäle mit 65 GSPS, der das gigantische Datenvolumen von 2 Tbps in beide Richtungen (A/D und D/A) konvertiert, führt kein Weg an einer Single-Chip-Lösung vorbei.

Für die Übertragung auf dem optischen Weg bietet die Verwendung von High-Speed- und High-Resolution-DACs anstelle von digitalen Standard-Interfaces mehrere Vorteile. Das Skew-Management zwischen den vier Signalwegen erfolgt digital, was eine exakte Steuerung auch bei Prozess-, Temperatur- und Spannungsabweichungen des Transceiver-Bausteins erlaubt. Die Signalverarbeitung auf der digitalen Seite ermöglicht nicht nur die Kompensation von Nicht-Linearitäten auf der optischen Übertragungsstrecke, sondern auch die Verringerung von Signal-Reflexionen an den Baustein-I/Os. Dank der Integration des 4-Kanal-DAC in den Transceiver-Baustein erübrigt sich auch der Bedarf einer separaten Multiplexer/Encoder-Komponente.

Für optische Übertragungssysteme mit sehr hohen Datenraten (z.B. 400 Gbps) kommen wahrscheinlich auch Modulationsschemata höherer Ordnung zur Anwendung. Der Fujitsu-DAC und auch dessen Folgegeneration mit noch höheren Samplingraten in kleineren Prozess-Strukturen bieten die Schlüsseltechnologien für die Systeme der nächsten Generation. Neben den Entwicklungen für optische Fernübertragungssysteme der nächsten Generation unterstützt die Produktfamilie der High-speed-DACs und -ADCs von Fujitsu auch Produkt-Applikationen in den Bereichen Test- und Messysteme, optische Zugangsnetze und Hochgeschwindigkeits-Verbindungen zwischen Bausteinen. Ab November 2011 wird nach Herstellerangaben ein Development-Kit für den DAC zur Evaluierung der Modulation und der FEC-Algorithmen sowie für das System-Prototyping verfügbar sein.