康寧光通信陳皓：支持800G/1.6T VCSEL連接方案的多模光纖演進(jìn)

7月19日消息（焦焦）昨日，由CIOE中國國際光電博覽會&C114通信網(wǎng)聯(lián)合舉辦的“智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專場”線上論壇如期舉辦。在論壇上，康寧光通信市場發(fā)展總監(jiān)陳皓與大家共同探討在AI大模型驅(qū)動下，高速光連接迎來的新一輪的技術(shù)革新。同時，陳皓向大家匯報了康寧在支持800G/1.6T VCSEL連接方案的多模光纖演進(jìn)方面所作的探索和實(shí)踐。

AI大模型驅(qū)動光模塊走上快車道

生成式人工智能的出現(xiàn)，標(biāo)志著人工智能進(jìn)入大模型時代。海量數(shù)據(jù)和算力推動了AI網(wǎng)絡(luò)高速連接需求的快速增長。同時，基于GPU連接的AI網(wǎng)絡(luò)連接也更為復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延和可靠性提出更高的要求。

陳皓表示，AI網(wǎng)絡(luò)對高速光連接的需求反映到光通信行業(yè)，則具體表現(xiàn)為400G和800G光模塊和連接組件市場的快速增長。他透露，從去年開始，光通信產(chǎn)業(yè)鏈深切體會到高速光模塊的快速增長對產(chǎn)業(yè)鏈的影響。一些頭部光通信企業(yè)訂單量激增，核心電芯片、光芯片，高端連接器都嚴(yán)重缺貨。

據(jù)了解，目前800G光模塊和部分400G光模塊采用單通道100G速率。據(jù)以太網(wǎng)聯(lián)盟高速光模塊標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)報告中顯示，基于單通道100G結(jié)合多通道并行技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)已大部分完成，單通道200G的標(biāo)準(zhǔn)工作也正在制定中。

在AI集群內(nèi)部連接中，許多使用400G和800G光模塊構(gòu)建的短距離鏈路采用VCSEL多模連接方案。主要是因?yàn)閂CSEL多模連接方案具有低成本和低功耗兩方面的優(yōu)勢，其性能優(yōu)勢在云數(shù)據(jù)中心中的廣泛部署中已經(jīng)得到驗(yàn)證。

此外陳皓表示，目前多模方案正向800G/1.6T演進(jìn)，主要通過以下三個方面來實(shí)現(xiàn)：1、增加通道數(shù)量（光纖芯數(shù)2f->8f->16f->32f）；2、增加單通道速率（50G->100G-> 200G）；3、增加光纖利用效率，單纖雙向(BiDi)技術(shù)可節(jié)約一半的光纖。

傳統(tǒng)多模光纖面臨重重挑戰(zhàn)

陳皓表示，雖然在面向400G和800G短距傳輸中，多模連接方案在成本和功耗上與單模連接方案相比優(yōu)勢凸顯，但在實(shí)際部署過程中，采用單通道100G多模方案仍面臨兩個挑戰(zhàn)：其一，高速VCSEL中心波長有向860nm和870nm方向偏移的趨勢，傳統(tǒng)的OM4光纖在長波長的帶寬無法支持100米的傳輸距離，而采用價格昂貴的OM5 光纖，或?qū)⑹ザ嗄７桨冈诔杀旧系膬?yōu)勢。其二，如采用單纖雙向的傳輸方案，傳統(tǒng)的OM4光纖的傳輸距離會下降到45米和70米，達(dá)不到業(yè)界要求的70米和100米傳輸距離。

陳皓具體介紹，這和多模光纖的帶寬特性相關(guān)，IEC僅定義了OM3/4光纖在850nm的模式帶寬，而大于850nm波長的模式帶寬會快速下降。光纖鏈路帶寬反映的系統(tǒng)傳輸性能顯示，OM4光纖工作在波長大于863nm范圍時，單通道100G系統(tǒng)存在鏈路帶寬小于IEEE標(biāo)準(zhǔn)要求的18GHz風(fēng)險，因此需提高光纖860nm ~870nm 的模式帶寬，以確保OM4光纖滿足100米傳輸所需的18GHz 鏈路帶寬要求。對于單纖雙向應(yīng)用，還需要對910nm波長的模式帶寬進(jìn)行定義和要求。

OM3/4 TX光纖優(yōu)勢凸顯

為解決多模光纖部署中鏈路帶寬存在的上訴難點(diǎn)，康寧率先在提出了HDR多模光纖的概念，基于這個概念，康寧研發(fā)出針對高速VCSEL優(yōu)化的HDR多模光纖產(chǎn)品——ClearCurve® OM3/4 XT光纖。

ClearCurve® OM4 XT光纖在850-910nm 范圍內(nèi)模式帶寬和OM5 一致，優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的OM4光纖，可幫助改善波長偏移的100G VCSEL的傳輸距離，而成本上比OM5 光纖有較大優(yōu)勢。陳皓介紹，OM3 XT可支持80米傳輸距離；OM4 XT可支持100米傳輸距離。此外，ClearCurve® OM3/4 XT光纖還支持Terabit BiDi方案，極大的改善了800G BiDi/1.6T BiDi的傳輸距離。

陳皓透露，目前業(yè)界正在開發(fā)支持單通道200G的VCSEL產(chǎn)品，預(yù)計2025年商用。為提高單通道200G VCSEL產(chǎn)品的速率和帶寬，中心波長存在向更長波長偏移的可能。而康寧ClearCurve® OM3/4 XT光纖產(chǎn)品是針對850-910nm波長內(nèi)的優(yōu)化，可更好的支持200G/lane VCSEL 長波長處模式帶寬的潛在要求。

在實(shí)際的鏈路測試中，通過OM4 XT和標(biāo)準(zhǔn)OM5 兩種光纖在100G BiDi 和 800G BiDi 傳輸中的性能對比試驗(yàn)，驗(yàn)證了OM4 XT光纖具有與OM5光纖相當(dāng)?shù)男阅? 可以很好的支持800G BiDi系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)100米的傳輸。

在會上，陳皓介紹了康寧與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴基于OM4 XT的800G SR4.2 傳輸系統(tǒng)的合作，充分顯示出OM4 XT優(yōu)異性能和強(qiáng)大的生態(tài)支持。此外，陳皓還介紹，康寧與思科合作發(fā)布的ClearCurve® OM3 XT and OM4 XT 技術(shù)白皮書，可供業(yè)內(nèi)人士下載。

演講最后，陳皓總結(jié)到，面向400G和800G短距傳輸，OM3/4 XT光纖方案是單通道100G的優(yōu)先選擇，滿足80/100米傳輸距離的要求。也可以更好的支持未來單通道200GVCSEL。相信OM3/4 XT光纖能夠比傳統(tǒng)的多模光纖支持800G /1.6T高速光模塊實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離，更低的功耗和更具成本優(yōu)勢的高速連接，支持AI網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)需求。

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