2018年3月現在で2芯のシングルモードファイバーを使用して2km以下の中距離の伝送が可能で一番コストが安いのは100G CWDM4です。更に距離を限定してコストを落としたCWDM4-OCPもあります。

OFC2018で注目されているのが同じケーブルを使用す100Gシリアル、100G Lambdaと呼ばれるトランシーバーです。400G DR4の1波と同等なので100G DRと呼ぶベンダーと100G Lambda MSA準拠の表記を使うベンダーが居ました。

コスト的には、レーザーが4個から1個に減るので大幅に削減できるのでは無いかと言われて居ますが、複数のベンダーブースで聞いたところそれほど積極的な反応ではありませんでした。現状では50G PAM4変調が可能なのは高価なEMLレーザーを使用しなくてはいけない事、PAM4の部品および生産および出荷検査に必要な環境に投資が必要な事が有るとのこと。

PAM4の部品コストは時間と共に低下するでしょうし、PAM4の試験環境も同様に低下が期待できます。問題は、EMLレーザーが必要な限りDML x 4のCWDM4に対してそれほどコスト差が出せそうに無い事にあります。

CWDM4-vs-LR1.png

(*Source: Datacom Optical Components Forecast Report, 2016 - 2022 – Ovum | 2017)

この市場予測では100G LRが伸びてくるのはだいぶ先になっています。

そしてCWDM4の出荷数が伸びてきてコストが一段と低下している事も影響します。400G DR4と部品の共通性もありますので100G DRも量産によりコスト効果は期待できますが2018年中では二桁以上の数の差があります。

コスト面以外では、1波の方がパワーメーターで簡単に光レベルが測定できますしファイバーの特性がよい波長だけを使っている安心感も有るので`100Gシリアルに期待する運用者も多いのです。MUX/DEMUXでそれぞれ2db程度のlossがありますので合計4dbこれも大きな値です。

100G Lambda MSAを推進している理由は、400G FR4/LR4共通技術を使用する100G FRの数が奥生産されることによって、400G FR4/LR4にコストが下がることに重みがあるように感じます。

CWDM4 vs 100G FR/LR 比較表

  100G CWDM4 100G FR 100G LR
距離 2km 2km 10km
レーザー数 DML x 4 EML x 1 EML x 1
変調速度 25G 50G 50G
変調方式 NRZ PAM4 PAM4
DWDMスプリッタ あり なし なし
消費電力 3.5W    
budget(dB) 8.0 7.7 10.2

 

400G DR4ブレイクアウト接続

2018年秋の段階ではこのように100G DR1の優位性は見えてきませんが、400G DR4のブレイクアウト接続の対向としてはニーズがありそうです。100G x 32ポートのスイッチに見られるように、大容量のファブリックチップを採用した場合低速のポート数を多数並べるのはレイアウト的にもコスト的にも不利なので、400G対応スイッチも低速接続はブレイクアウトを前提とした製品が多く登場すると見込まれます。

 

SERDESとの関係

SerDesとも表記するシリアルバスです。スイッチファブリックに接続するためのインターフェースで、Tomaharkは25G x 128、Tomahawk 3は50G x 256です。25Gを四つ束ねて100Gとしてつかえば100G x 32ポートスイッチに。50Gを8つ束ねて400G x 32ポートのスイッチとなるのです。

トランシーバーの内側の電気的インターフェースはこのSERDESから変換が少ない方が望ましいのは言うまでもありません。特に一つのSERDESを分割することは避けるべきです。その観点ではtomahark 3を採用した場合は、100GBASE-LR4の様に25G x 4のトランシーバーを接続するのに50G x 2ではなく、50Gの能力はあるポートを25Gに減速設定して25G x 4にするのが回路的には楽です。

つまり、Tomahark 3の能力をフルに生かした100Gポートのスイッチを作る場合は、100Gでダブルもしくはシングルレーンの伝送モードが望ましい事になります。

これが、100Gシリアルの伝送モードが望まれる一つの理由です。100G x 128ポートと言うと、backpackと同じポート数になります。

逆な考え方をすると、25G x 256 SERDESのtomahark 2の方が100G LR4/CWDM4/PSM4が主流の状況では100Gスイッチに使いやすく。tomahark 3は50G/400Gを主軸としたSFP56/QSFP56-DDインターフェース製品にしか使えないと言えます。

OFC2018のセッションではbroadcomは2019年には100G SERDESのファブリックチップが登場するだろうとの発言もありました。その場合はトランシーバーパッケージの電気的インターフェースも新たに考えなければなりませんが、光の伝送方式としては100G-DR/FRは適していますので長期的には寿命が長いとも言えます。

Links

http://100glambda.com/

AOIの100Gbps PAM4 DMLのアナウンス

http://ao-inc.com/news-events/applied-optoelectronics-announces-100-gbps-per-lambda-pam4-directly-modulat


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