Anritsu и KYOCERA завершили первый в мире успешный тест передачи оптического сигнала PCI Express ® 5.0

Вена, Австрия – 7 марта 2023 г. – Anritsu Corporation и KYOCERA Corporation успешно завершили тест оптической передачи PCI Express ® *1, *D 5.0 (PCIe ® 5.0) с использованием анализатора качества сигнала Anritsu-R MP1900A и бортового оптического модуля KYOCERA. Этот первый в мире тест*A преобразовал электрический сигнал PCIe ® 5.0 (скорость передачи 32 Гбит/с) в оптический сигнал с использованием дополнительной платы конечной точки*2 (AIC).

Anritsu и KYOCERA публично повторят тест в прямом эфире на OFC2023 в Сан-Диего, Калифорния, США, со вторника, 7 марта по четверг, 9 марта 2023 года. *B

*A: Тест оптической передачи PCIe ® 5.0 (опрошен Anritsu в сентябре 2022 года).

*B: На стенде № 6309 сотрудничающего производителя AIO Core.

Предыстория тестирования

Передовые сервисы с добавленной стоимостью, такие как 5G, IoT и облачные приложения, быстро распространяются, создавая беспрецедентный спрос на более высокую скорость передачи данных и большие объемы данных. Однако современные энергоемкие центры обработки данных сталкиваются с проблемами стоимости и устойчивости по мере увеличения скорости передачи данных и пропускной способности. Этот тест Anritsu / KYOCERA преобразовал электрический сигнал в оптический на ранней стадии путем установки встроенного оптического модуля, значительно уменьшенного благодаря технологии многослойной керамики KYOCERA, рядом с хостом (MP1900A, имитирующий выходной сигнал процессора для целей тестирования). Тест подтвердил, что преобразованный в E/O сигнал был передан со стандартной скоростью PCIe ® 5.0 32 Гбит/с на конечную точку, расположенную в 25 метрах от хоста. Кроме того, успешное испытание передачи оптического сигнала подтвердило потенциал этой технологии для снижения энергопотребления центра обработки данных за счет снижения потерь сигнала. В будущем для передачи сигнала между серверами не будет использоваться Ethernet из-за проблем с энергопотреблением и задержкой. Вместо этого серверы будут использовать прямые подключения PCIe ®. Операторы центров обработки данных следующего поколения, использующих оптическую передачу сигнала PCIe ®, получат преимущества для бизнеса, заключающиеся в снижении энергопотребления и уменьшении задержек.

Благодаря этому успешному тестированию Anritsu и KYOCERA помогают решать возникающие проблемы завтрашнего цифрового общества.

Схема демонстрации

На демонстрации OFC2023 будет представлен MP1900A от Anritsu, имитирующий работу центрального процессора, и модуль встроенной оптики KYOCERA при подключении оборудования к AIC конечной точки. Пункты “a”-“d” на приведенном ниже рисунке объясняются следующим образом:

a. Электрический сигнал PCIe® 5.0, выводимый с MP1900A, преобразуется в оптический сигнал встроенным оптическим модулем перед передачей. После оптической передачи и повторного преобразования обратно в электрический сигнал бортовым оптическим модулем на стороне конечной точки, удаленной на 25 м, электрический сигнал подключается к AIC.

b. AIC переключается в режим обратной связи, используя сигнал, передаваемый через встроенные оптические модули с помощью функции MP1900A Link Training.

c. MP1900A получает данные обратной связи от AIC и подтверждает, что данные безошибочны.

d. Оптический сигнал, передаваемый от бортового оптического модуля, разделяется и поступает на дискретизирующий осциллограф MP2110A от Anritsu для мониторинга, чтобы убедиться, что оптический сигнал PCIe® 5.0 передается правильно.

Схема анализатора качества сигнала Anritsu-R MP1900A

MP1900A - это высокопроизводительный BERT*3 для Rx-тестов высокоскоростных вычислительных интерфейсов и интерфейсов передачи данных, включая PCIe®, USB, Thunderbolt™ и 400/800 GbE. Функции конечного автомата состояния обучения канала (LTSSM*4) поддерживаются лучшим в отрасли PAM4*5/ NRZ * 6 PPG для получения высококачественных сигналов, высокочувствительного входного сигнала ED, высокоточного источника генерации дрожания (SJ, RJ, SSC, BUJ) и источника генерации вертикального шума. (CM-I/DM-I*7 и белый шум), облегчающий различные приложения, включая тесты на соответствие требованиям и запас прочности, а также устранение неполадок.

Схема Anritsu BERTWave MP2110A

4-канальный дискретизирующий осциллограф MP2110A со встроенным CRU*8 является идеальным решением "все в одном" для анализа паттернов NRZ и PAM4 оптических приемопередатчиков и устройств 10G-800G. Объединение дискретизирующего осциллографа и CRU в одном тестере облегчает эксплуатацию и экономит место.

Схема бортового оптического модуля KYOCERA

Благодаря своему миниатюрному форм-фактору встроенный оптический модуль KYOCERA облегчает установку рядом с процессором, что позволяет как преобразовывать электрические сигналы от процессора на максимально ранней стадии, так и сокращать потери в проводке при отправке /приеме электрических сигналов. Более того, этот продукт KYOCERA обеспечивает первую в мире полосу передачи данных*C 512 Гбит/с, что помогает центрам обработки данных и суперкомпьютерам снизить энергопотребление и обеспечить более высокую скорость и большую пропускную способность.

*C: Продукт PCIe® 5.0 (опрошен KYOCERA в сентябре 2022 года).

*D: PCI Express® и PCIe® являются зарегистрированными торговыми марками PCI-SIG.

Видео-введение в бортовой оптический модуль: https://www.youtube.com/watch?v=BxofLof8Rmc%20

Технические термины

*1 PCI Express®

Стандарт одной шины для подключения компьютеров и периферийных устройств; стандартизирован от поколения 1 до поколения 5 в зависимости от скорости передачи.

*2 Дополнительные карты

Карта расширения конечной точки (память, сетевой адаптер и т.д.), подключенная к хосту с процессором и т.д.

*3 BERT

Сокращение от Bit Error Rate Tester - тестовый прибор для измерения частоты ошибок цифрового сигнала.

*4 LTSSM

Сокращение от State Machine состояния обучения канала; переход состояния для управления состоянием канала последовательной шины, такой как PCI Express® и USB.

*5 PAM4

Сокращение от амплитудно-импульсной модуляции; способ передачи, управляемый изменением амплитуды напряжения (высоты импульса). PAM4 передает два бита данных в одном временном интервале, используя четыре уровня напряжения.

*6 NRZ

Аббревиатура для обозначения невозврата к нулю; одна из форм передачи цифрового сигнала.

*7 СМ-I, DM-I

CM-I: Сокращение для синфазных помех; DM-I: Сокращение для дифференциальных помех; шум, добавляемый к напряжению сигнала.

*8 CRU

Сокращение от блока восстановления тактовых импульсов; функция для генерации сигнала запуска из сигнала входных данных. Для дискретизирующих осциллографов требуется, чтобы сигнал запуска был синхронизирован с сигналом данных, но CRU поддерживает мониторинг формы сигнала передающего оборудования без сигналов запуска.