Sürekli artan veri hızlarının aralıksız arayışında, saniyede 1.6 Terabit (Tbps) dönemi ufukta beliriyor ve veri merkezlerinde benzeri görülmemiş düzeyde bağlantı ve bant genişliği vaat ediyor. Veri yoğunluklu uygulamalar çoğaldıkça ve gerçek zamanlı işleme talebi arttıkça, sağlam ve verimli iletişim altyapısına olan ihtiyaç daha da önem kazanıyor. Bu altyapının kalbinde, yüksek hız, düşük gecikme ve güç verimliliği özelliklerinin birleşimiyle veri aktarımında devrim yaratmaya hazır elektro-optik ara bağlantılar yer alıyor. 224G seri bağlantıların benimsenmesi, uçtan uca 1.6 Tbps trafik kapasitesine ulaşmak için kritik bir kolaylaştırıcı olarak ortaya çıkıyor. Bu yüksek hızlı seri bağlantılar, veri iletiminin omurgası olarak hizmet ederek ağ içindeki çeşitli bileşenler arasında kesintisiz iletişimi kolaylaştırır. Ultra yüksek veri hızlarını ve bant genişliği taleplerini karşılayabilme yetenekleri, onları yeni nesil iletişim sistemlerinin gerçekleştirilmesinde vazgeçilmez kılmaktadır. Her büyük teknolojik ilerlemede olduğu gibi, aşılması gereken doğal zorluklar vardır. Hem optik kanal hem de optik motor doğrusal olmayan davranışa neden olur. Geleneksel simülasyon destekli tasarım yöntemleri genellikle optik motorları elektrik devre dilleri ve simülatörleri kullanarak modelliyor, doğrusal kanalları varsayarak ara bağlantı performansının aşırı iyimser değerlendirmelerine yol açıyor.
Yakın zamanda düzenlenen DesignCon 2024 konferansında Synopsys, yerel elektriksel ve optik sinyal temsillerini kullanarak elektriksel-optik ortak simülasyon çalışmasının sonuçlarını sundu. Bu çalışmanın öne çıkan noktalarından biri, kullanılan sistem tasarım metodolojisinin hem doğrusal hem de doğrusal olmayan bozuklukları, teknolojiden, veri hızından ve modülasyon formatından bağımsız olarak hesaba katmasıdır. The “224Gbps Seri Bağlantının sistem tasarım metodolojisi, simülasyonu ve silikon doğrulaması” evrak ibraz etme DesignCon 2024 En İyi Makale Ödülünü aldı.
Aşağıda Synopsys'in DesignCon'a sunduğu iki makaleden bazı alıntılar yer almaktadır: "Direct-Drive Optik Motorlu yüksek hızlı 112G/224G SerDes için performans değerlendirmesi" ve "224 Gbps seri bağlantının Sistem Tasarım Metodolojisi, simülasyonu ve silikon doğrulaması." ”
1.6T Çağında İleri Hata Düzeltme
İleri Hata Düzeltme (FEC) mekanizmaları, özellikle 1.6 Tbps trafik bağlamında, yüksek hızlı bağlantılar üzerinden veri iletiminin güvenilirliğinin arttırılmasında önemli bir rol oynar. FEC, hatalarla mücadeleye yardımcı olur ve veri bütünlüğünü sağlarken, uygulanması güç tüketimi ve gecikme gibi ek hususları da beraberinde getirir. 1.6T dönemi için verimli iletişim sistemlerinin tasarlanmasında Bit Hata Oranı (BER), güç verimliliği ve gecikme arasında doğru dengeyi yakalamak zorunlu hale geliyor.
Elektro-Optik Arayüzlerin Ortaya Çıkışı
1.6 Tbps çağının gelişen taleplerini karşılamak için elektro-optik arayüzler dönüştürücü bir rol oynamaya hazırlanıyor. Bu arayüzler, yüksek hızlı, düşük gecikmeli ve güç açısından verimli iletişim çözümleri sunmak için optik teknolojinin avantajlarından yararlanır. Ortak Paketlenmiş Optikler (CPO) ve Die-to-Die (D2D) ara bağlantıları gibi teknolojiler, optik bileşenlerin mevcut veri merkezi mimarilerine sorunsuz bir şekilde entegre edilmesi için umut verici yollar sunarak yeni bir verimlilik ve performans çağını başlatıyor.
Uçtan Uca Bağlantılardaki Bozuklukların Giderilmesi
Ancak uçtan uca 224G bağlantılarının dağıtımının da zorlukları var. Elektrik devre dilleri ve simülatörleri kullanarak optik ara bağlantıları simüle etmeye yönelik geleneksel yaklaşım, bazı durumlarda etkili olsa da, çeşitli ödünleşimleri de beraberinde getirir. Gürültü, titreşim, bozulma ve karışma gibi bozulmalar sinyal kalitesini önemli ölçüde bozabilir ve genel performansı etkileyebilir. Bu zorlukların üstesinden gelmek için, optik ve elektro-optik arayüzlerin doğasında bulunan doğrusal olmayan etkiler karşısında iletişim altyapısının sağlamlığını ve güvenilirliğini sağlayarak bozulmaların modellenmesine ve azaltılmasına titizlikle dikkat edilmelidir.
Doğru Sistem Modellemenin Rolü
Doğru sistem modellemesi, elektro-optik ara bağlantıların karmaşıklığının üstesinden gelmede ve optik iletimin doğasında bulunan doğrusal olmayan etkilere karşı koymada çok önemlidir. Tasarımcılar, çeşitli bileşenleri ve bunların etkileşimlerini titizlikle simüle ederek sistem davranışına ilişkin çok değerli bilgiler edinebilir ve optimizasyon için potansiyel alanları belirleyebilir. Ayrıca silikon uygulamasıyla korelasyon, simülasyon sonuçlarının gerçek dünya performansıyla yakından uyumlu olmasını sağlayarak bilinçli karar almayı ve verimli tasarım yinelemelerini mümkün kılar.
Sistem Simülasyonu ile Silikon Korelasyonu Karşılaştırması
Synopsys'in elektro-optik ortak simülasyon çalışmasında, sistem simülasyonunu silikonla ilişkilendirme süreci, laboratuvarda performans karakterizasyonu için ayrıntılı bir kurulumu içeriyordu. Kurulum, bir BERT, kablolar, test panosu ek kartı ve bir Ironwood soketinde bulunan test edilen cihaz dahil olmak üzere çeşitli bileşenleri içeriyordu. Sistem modelinde dikkate alınan s-parametreleri Wildriver'dan, takonik fastrise 12 katmanlı ek karttan ve test çipi paketinden gelen yanıtları içeriyordu. Silikon sonuçları ile sistem simülasyon çıktıları arasındaki karşılaştırma, ikisi arasındaki korelasyonu ortaya koydu. Genel olarak, çalışmadan elde edilen bulgular, sistem simülasyon modelinin silikon davranışını yakalamadaki etkililiğini vurguladı ve sistem performansı ve optimizasyonuna ilişkin değerli bilgiler sağladı.
Aşağıdaki dört grafik, simülasyon ve silikon karşılaştırıldığında PAM4 seviyeleri, EYE açıklığı ve BER performansındaki benzerlikleri göstermektedir.
Aşağıdaki dürtü tepkisi karşılaştırması, simülasyon ile silikon arasındaki kilit noktasında hafif bir fark olduğunu ancak şekil açısından genel korelasyonu göstermektedir.
Aşağıdaki grafik, DSP'nin ISI'yi telafi etmesi ve genel kanal tepkisini düzleştirmesi ile alıcının eşitleme kapasitesini göstermektedir.
Aşağıdaki grafik, simülasyon ve silikon okumalarından elde edilen FFE ve DFE katsayılarını yakalayarak, AFE transfer fonksiyonu ve CDR kilit noktasındaki değişikliklere atfedilen bazı farklılıkları gösterir.
Özet
Veri merkezleri 1.6 Tbps çağına geçerken, elektro-optik ara bağlantıların entegrasyonu benzeri görülmemiş düzeyde bağlantı, bant genişliği ve verimliliğin kilidini açmanın anahtarını elinde tutuyor. Tasarımcılar, titiz sistem modelleme, simülasyon ve silikon uygulamasıyla korelasyon yoluyla bu teknolojilerin tüm potansiyelinden yararlanarak veri merkezi altyapısında yeni bir inovasyon ve performans çağının kapısını açabilirler. Yüksek hızlı seri bağlantıların, gelişmiş FEC mekanizmalarının ve ortaya çıkan elektro-optik arayüzlerin birleşimiyle veri merkezleri, modern bilgi işlem ve ağ uygulamalarının artan taleplerini karşılamaya hazırlanıyor ve benzeri görülmemiş bir bağlantı ve verimlilik geleceğinin yolunu açıyor.
Daha fazla ayrıntı ve DesignCon'da sunulan makalelerin tamamına erişim için lütfen Synopsys ile iletişime geçin.
Synopsys Yüksek Hızlı Ethernet çözümleri hakkında daha fazla bilgi için şu adresi ziyaret edin: www.synopsys.com/ethernet
Ayrıca Oku:
Synopsys Gerçekten Neden Ansys'i Satın Aldı?
Gelecek Dönemin Fırsatlarına ve Büyümesine Yönelik Özet
IP'den Karmaşık SoC Tasarımlarına Kadar Otomatik Kısıtlama Promosyon Metodolojisi
Bu gönderiyi şu yolla paylaş:
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://semiwiki.com/eda/342124-navigating-the-1-6tbps-era-electro-optical-interconnects-and-224g-links/
