Rechenzentren rüsten auf Macom treibt 400G-Technik voran

Der neue L-PIC-Transmitter von Macom arbeitet an einer Standard-Single-Mode-Glasfaser. Auf dem Die mit den Abmessungen 4,0 mm x 6,6 mm hat Macom weltweit zum ersten Mal den Laser und den Photonic Integrated Circuit monolithisch integriert. Mit den Mitgliedern der L-PIC-Familie lassen sich sehr kostengünstig optische Verbindungen für Übertragungsraten von bis zu 400 GBit/s aufbauen.
Der neue L-PIC-Transmitter von Macom arbeitet an einer Standard-Single-Mode-Glasfaser. Auf dem Die mit den Abmessungen 4,0 mm x 6,6 mm hat Macom weltweit zum ersten Mal den Laser und den Photonic Integrated Circuit monolithisch integriert. Mit den Mitgliedern der L-PIC-Familie lassen sich sehr kostengünstig optische Verbindungen für Übertragungsraten von bis zu 400 GBit/s aufbauen.

Um den Bandbreiten-, Resilienz- und Datenredundanz-Anforderungen heutiger Cloud-Rechenzentren Rechnung zu tragen, werden die optischen Übertragungsstrecken auf 400G umgestellt - Macom reagiert darauf mit zwei neuen Hochgeschwindigkeits-Chipsätzen.

Der gesteigerte Datenverkehr in und zwischen Cloud-Rechenzentren verstärkt nicht nur den Bedarf an kostengünstigen 100G-Verbindungen sondern macht eine Umstellung auf schnelle und stromsparende 200G- und 400G-Verbindungen immer notwendiger. Zur Anhebung der Bandbreitendichte pro Port rüsten daher OEMs im Bereich der Rechenzentren in Kürze auf höhere Datenraten um. Diese Verbindungen werden durch kleinere Module im QSFP-, QSFP-DD- und OSFP-Format unterstützt, für die die Anbieter elektronische Bauteile mit geringerem Stromverbrauch liefern müssen.

»Der Markt für Verbindungen innerhalb der Rechenzentren wird derzeit durch die Fortschritte bei den Ethernet-Switch-ASICs getrieben. Sobald 400G-Switches auf den Markt kommen, müssen die optischen Transceiver hiermit Schritt halten, damit rasch auf 400G-Technik umgestellt werden kann«, erläutert Ian Redpath, Practice Leader, Components, Transport and Routing vom Marktforschungsunternehmen Ovum. »Wir gehen davon aus, dass der Markt für 100G-äquivalente Verbindungen innerhalb von Rechenzentren bis 2021 um durchschnittlich 56 Prozent pro Jahr expandieren wird, was wiederum eine Nachfrage nach kostengünstigen 100G-Übertragungslösungen auf einer Wellenlänge auslösen wird. Zeitgleich wird die Industrie – ebenfalls auf der Basis von Single-Lambda-Lösungen – mit der Umrüstung auf schnellere 400G-Verbindungen beginnen.«

Macom trägt diesen Anforderungen an die Leistungs- und Bandbreitendichte mit einem neuen Chipsatz Rechnung, der Single-Lambda-Verbindungen mit EML-Lasern oder Silizium-Photonik innerhalb des Verlustleistungs-Budgets kleiner Module unterstützt. Der Chipsatz enthält neue TIA- (Transimpedance Amplifier) und CDR-Bausteine (Clock and Data Recovery) für die Sende- und Empfangsrichtung sowie ein lineares EML-Treibermodul (Electro-Absorption Modulated Laser). Er basiert auf der PAM-4-Technologie für 100G-Datenraten über eine einzige Wellenlänge und ermöglicht sowohl Single-Fiber-Applikationen als auch Parallel-Fiber-Anwendungen mit vier Lanes für 100G, 200G und 400G Ethernet-Applikationen.

Auf eine rasche Umstellung von Cloud-Rechenzentren auf 400G-Technik zielt Macom auch mit dem »L-PIC«-Chipsatz ab. Dazu kombiniert das Unternehmen vier DFB-Laserdioden (Distributed Feedback) unter Verwendung der patentierten EFT-Technologie (Etched Facet Technology) und vier optische 28G-Mach-Zehnder-Modulatoren, integriert mit einem Coarse Wavelength Division Multiplexer (CWDM), Monitor-Photodioden und einem Ausgangskoppler für den Betrieb auf herkömmlichen Single-Mode-Lichtwellenleitern. Mithilfe der patentierten Self-Aligning Etched Facet Technology (SAEFT) zur präzisen Befestigung der Laser am SiPh-L-PIC können die Anwender auf eine Optimierung der optischen Kopplung mit aktiver Ausrichtung und Härtung verzichten. Stattdessen reicht ein einziger integrierter Baustein aus, der die Montagezeit und die Materialkosten reduziert.

»EFT ermöglichte uns die nahtlose Integration des TOSA-Optikpfads aus Lasern, Monitor-Dioden, Modulatoren und Multiplexern in einen Chip, woraus das industrieweit erste Silicon Photonic Integrated Circuit (PIC) mit integrierten selbstausrichtenden Lasern (L-PIC) für 100G hervorging«, resümiert Arlen Martin, Director of Product Marketing, Silicon PICs, Lightwave Networking Components von Macom