模擬PAM4芯片組提供DSP級性能，無需犧牲超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心

超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心應(yīng)用高級模塊制造商可以使用業(yè)界首款模擬 PAM4 芯片組來降低功耗、延遲和成本，以實現(xiàn)完全基于標(biāo)準(zhǔn)的性能。PAM4是一種技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的編碼方案，特別是對于光傳輸，這是由于信號強度的急劇降低和對線性度的新要求造成的。技術(shù)演示已經(jīng)分享了很多年;然而，迄今為止，實際部署可以忽略不計。雖然工程師們正在努力使用昂貴的4nm DSP解決方案實現(xiàn)PAM7，但100G CWDM4模塊繼續(xù)以高度優(yōu)化的價格批量出貨。在這種背景下，PAM4模塊的大規(guī)模部署將受到一些關(guān)鍵考慮因素的限制。

PAM4 技術(shù)能否以比 100G CWDM4 更低的成本和功耗提供帶寬？能否以強大的系統(tǒng)性能大批量生產(chǎn)？

Maxim的40G和100G解決方案多年來一直引領(lǐng)行業(yè)。100G斜坡是通過引入封裝的25Gbps四路激光驅(qū)動器和CDR實現(xiàn)的，CDR表面安裝在PCB上，而不是作為芯片安裝在發(fā)射光學(xué)組件內(nèi)。這一技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性的突破使100G CWDM4實現(xiàn)了大批量生產(chǎn)。現(xiàn)在，使用該產(chǎn)品的全球數(shù)據(jù)中心部署了大約 10 萬個模塊?，F(xiàn)在，Maxim承擔(dān)起了解決困難的模擬挑戰(zhàn)的任務(wù)，以便以最低的物料清單（BOM）實現(xiàn)基于標(biāo)準(zhǔn)的PAM4模塊。

Maxim的PAM4系列首批產(chǎn)品面向2公里阻燃市場，涵蓋IEEE和Open Eye應(yīng)用。發(fā)射器 IC 包括四個通道的電輸入均衡器、PAM4 時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù) （CDR） 以及集成的外部調(diào)制激光 （EML） 驅(qū)動器。匹配的四通道接收器包括集成跨阻放大器 （TIA）、PAM4 CDR 和電輸出驅(qū)動器。

避免DSP的7nm開發(fā)成本消除了BOM成本障礙。使用傳統(tǒng)的發(fā)射器和接收器架構(gòu)，可以使用簡單的制造技術(shù)快速增加產(chǎn)量。使用Maxim芯片組的200G模塊的功耗與100G CWDM4模塊相似。因此，解決了采用PAM4的成本，功率和可制造性障礙。但是，這僅在解決方案具有強大的技術(shù)性能時才有意義。那是什么意思？展示具有固定光學(xué)輸入、固定溫度和實驗室調(diào)整天數(shù)的后前向糾錯 （FEC） 無差錯操作可能是一個很好的演示，但這并不能證明該技術(shù)是穩(wěn)健的。Maxim利用高度優(yōu)化的信號鏈，并實現(xiàn)了先進(jìn)的內(nèi)部控制環(huán)路，使Maxim接收器能夠匹配基于DSP的接收器性能。它可以在來自匹配發(fā)射器或基于 DSP 的模塊的整個光輸入信號范圍內(nèi)以最低的預(yù) FEC BER 運行。使用模擬解決方案的一個好處是延遲從數(shù)百納秒減少到數(shù)百皮秒，這在某些數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中可能至關(guān)重要。

Maxim的PAM4芯片組為1美元/Gbps（200G QSFP56 2km FR）鋪平了道路，這是實現(xiàn)200G CWDM4而不是100G CWDM4的關(guān)鍵。回顧一下，以下是芯片組的其他主要優(yōu)勢：

與 DSP 相當(dāng)?shù)男阅?，沒有 DSP 的成本和功耗

為1美元/Gbps鋪平了道路，因此可以采用200G

加速產(chǎn)能提升，通過重復(fù)使用已建立的低成本 100G CWDM4 板載芯片生產(chǎn)線來保護(hù)資本支出

保持與 100G CWDM4 相同的低延遲，比 DSP 降低 1000 倍

可與基于 DSP 的解決方案互操作

審核編輯：郭婷