Macom
Die ersten photonischen ICs mit integriertem Laser
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
200 und 400 G - kein Problem!
Ebenfalls für den Einsatz in 100G-Ethernets hat Macom ein komplettes Chipset auf Basis der PAM4-Technik konzipiert, das den Weg zu 200G- und 400G-Ethernets ebnet.
»Zur Zeit installieren die großen Betreiber von Datenzentren Verbindungen auf Basis der optischen Übertragung in großen Stückzahlen«, sagt Ian Redpath, Practice Leader Components, Transport und Routing von Ovum. »Sobald der Übergang zu 400G stattfindet, müssen auch die optischen Transceiver folgen. Bis 2021 wird der Markt für 100G-Verbindungen in Datenzentren pro Jahr um 56 Prozent wachsen.« Das werde den Bedarf an kostengünstigen Transceivern, die auf Basis einer einzigen Wellenlänge arbeiten (»Single-Lambda«), nach oben treiben. Auch die Transceiver für 400G werden bevorzugt Single-Lambda-Typen sein.
Nicht zuletzt deshalb hatte Macom kürzlich AMCC (AppliedMicro) übernommen. AppliedMicro war führend im Bereich der Single-Lambda-PAM4-Technik für otpische Verbindungen mit Übertragungsraten von 100 GBit/s bis 400 GBit/s. Die »Single Lambda«-Technik bietet gebenüber Double-Lambda-Systemen (2 x 50 GBit/s) laut AppliedMicro eine einfachere Arhchitektur, höhere Zuverlässigkeit und einen einfachen Weg zu 400-GBit/s-Ethernets.
»Wir können jetzt sämtliche Halbleiter – von den analogen Bauelementen über die photonischen ICs bis zu den Mixed-Signal-ICs – anbieten, die für den Aufbau optischer Netzwerke erforderlich sind«, hatte John Croteau anlässlich der Übernahme im Januar diesen Jahres gesagt. Jetzt entwickelt Macom Komponenten für den Einsatz in Verbindungen mit Datenübergtragungsraten von 200 GBit/s und 400 GBit/s.
In dem PAM4-Chipset (Pulse Amplitude Modulation) kommen ein neuer Transimpedanzverstärker (TIA) zum Einsatz sowie Transmit-and-Receive-Clock-ICs und Linear-Electro-Absorption-Modulated-Laser-Treiber-Module (EML).
Heute arbeiten die Datenzentren bereits mit Ethernets, die 100 GBit/s (100G) übertragen können, schon ab 2018 werden 200- und 400-GBit/s-Ethernets (200G und 400G) Einzug halten, um die Bandbreiten pro Port zu erhöhen. Die dazu erforderlichen Verbindungen müssen nicht nur hohe Datenraten übertragen, sie müssen für den Einsatz in 100G auch kostengünstig sein. Darüber hinaus werden in den Ports von 200G- und 400G-Netzen kleine Module der Bauformen QSFP, QSFP-DD und OSFP verwendet und deshalb müssen sich die ICs mit einer niedrigen Leistungsaufnahme begnügen. Die Chipsets von Macom entsprechen diesen Forderungen, weil sie mit einer einzigen Wellenlänge arbeiten und weil dort EML-Laser und Silicon Photonic Circuits (PICs) zum Einsatz kommen.
»2016 steckte in über 100 Mio. ausgelieferten 100G-Modulen die Technik von Macom. Damit sind wir Marktführer in diesem Sektor«, sagt Marek Tlalka, Director of Product Marketing, High-Performance Analog von Macom. »In unserem Chipset finden sich die analogen und photonischen Komponenten, die die OEMs benötigen, um schnell zu Single-Lamda-100G-Ethernets und zu Ethernets mit noch höheren Übertragungsraten übergehen zu können.«
Macom hatte die 53-GBaud-PAM4-Technik auf der OFC in Los Angeles demonstriert. Dort war die 100G-Übertragung über eine einzige Wellenlänge zu sehen. Sie funktioniert auf Basis der PAM4-PHYs und des 53-GBaud-Treibers sowie der neuen TIAs und einem EML-Laser. Die Übertragungsstrecke über eine Single-Mode-Glasfaser betrug 2 km.
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Zum Chipset für die 100G-, 200G- und 400G-Übertragung gehören die folgenden Komponenten: MATA-005817 (TIA, 53 GBaud, Single-Lambda, 100 GBit/s), MAOM-005311 (100-GBit/s-EML Transmitter, 53 GBaud, Single Lambda), MATA-03819 (Vier-Kanal-53-GBaud-TIA für 200-GBit/s- und 400-GBit/s-Übertragungen mit parallelen Fasern und PIN-Fotodetektoren), MATA-03919 (für den Einsatz in Multi-Wavelength-Single-Fiber-Systemen mit ADP-Fototdektoren), MAOM-005411 (Vier-Kanal-53-GBaud-Treiber, 100 GBit/s pro Wellenlänge, EML-basiert) , MAOM-38051 (Vier-Kanal-28 GBaud-Transmit CDR fürEML-Laser), MAOM-38053 (Vier-Kanal- 28-GBaud-Transmit-CDR mit integriertem 2.5-V-Differential-Driver und Equalizer für die Anpassung an Silicon Photonic Circuits) sowie der MASC-38040 (Vier-Kanal-28-GBaud-Receive-Analog- CDR als Ergänzung zum TIA).
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