工業乙太網測試
乙太網路(Ethernet)於現今科技時代已成為最主要的資料傳輸介面之一,成本低且可於不同的裝置或機器之間快速傳輸數據,IEEE組織的IEEE 802.3標準制定了乙太網路的技術標準,目前最主流為100G/200G,而400G/800G的興起,主要是人工智慧/元宇宙/區塊鍊等科技發展,高速運算能力、儲存與網路需求強烈,雲端資料中心(Hyperscale Datacenter) 工作數據大量且距離遠,需具備高吞吐量和最短延遲的特性,並能降低功耗率及相關的直接成本。
Data Center – Networking Ecosystem
資料中心組成元件之一: 交換器(Switch),在超大型資料中心裡,因應科技發展需求,伺服器之間橫向傳送的資料流量不斷大量增加,於是採用較穩定的spine-leaf架構,交換器有一個特定應用晶片(ASIC),每秒傳輸速率高達Terabit。當資料在各個交換器之間移動時, 電氣訊號在光學元件和ASIC晶片的串通是另一個技術門檻。尤其是交換器使用的插拔式光收發模組(Transceiver)隨著晶片發展而逐漸演進,速度與通道數大幅增加,QSFP-DD 800可支援高達800Gbps。
傳統方式是以銅材質纜線(copper)將各台交換器連接起來,不過它的速度和傳輸距離無法完全滿足超大資料中心的需求,而光纖纜線(fiber)在遠距離的條件下,可維持最短延遲、更低功耗率的特性,以現代科技傳輸資料的需求量來說,光纖傳輸是更好的選擇, 因此插拔式光收發模組(Transceiver)將交換器晶片的電性訊號轉換成光,再透過光纖傳送出去,為傳送光學子系統(TOSA:Transmitter Optical Sub-Assembly),反之,接收光學子系統(ROSA:Receiver Optical Sub-Assembly)則接收來方的光訊號處理轉換成電性訊號。
對於現代科技趨勢所需要的巨量資料傳輸,且資料中心空間物理限制的條件下,科學家們想出更佳的替代解決方案,除了熱門話題矽光子(Silicon photonics), 可以縮小元件尺寸,減少耗電量,但是目前門檻較高,技術還不成熟。共同封裝光學(CPO: Co-Packaged Optics)是目前在業界較可實現的方式,使用共同封裝光學將交換晶片與光收發模組包裝在同載板上,也節省空間與耗電量低。
Data Center – Networking Ecosystem
- Datacenters transition to higher speed to support bandwidth demand.
- First PAM4 links are being deployed
- Big push to reduce the power consumption, footprint and cost of direct detect modules
- Silicon Photonic products on the rise
- Physical limitation and challenges with PAM4 signaling drives multi-lane applications.
- 400G-ZR being standardized - Coherent
What’s new in Ethernet standards?
由於近幾年的科技趨勢,不管是大型資料中心或是邊際運算,越來越大量運算資料的傳輸,網路(Networking)性能至關重要。除了PCIe之外,網路(Networking)中的關鍵技術之一就是Ethernet乙太網,Ethernet乙太網能使網路發揮極高效能及能滿足最高規模流量的資料中心的相關傳輸需求,也為產業鏈中最先進最具有經濟效益的技術。 艾飛思科技為高速訊號測試專家,尤其是PCIe及Ethernet測試技術,為了因應現代科技趨勢及發展,艾飛思科技隨時跟進掌握最新技術,積極參與PCI-SIG的各項測試規範工作小組,包含Optical Cabling Sub-team。且目前交換器等其他網通產品,Ethernet最高應用速度為800G/1.6T,除了標準驗證測試,艾飛思科技也已為業界客戶提供模擬測試,其主要目的為分析線圖是否符合COM.的規範,也可提供客戶其它資訊,例如通道損耗分析、阻抗分析以及眼圖分析等,
艾飛思科技持續投入最新儀器與資源建造最專業高速測試實驗室,能替相關產業鏈的客戶們提供最專業的前期模擬、後期驗證測試以及最有效除錯方案等服務。
Ethernet Standard Interfaces and Timelines
Ethernet test category