2019 400G通信元年被延期，原因是缺少这项技术

shuszhao

数据中心通信正在由100G向400G发展。然而，2019年这一被认为是400G产品的元年，却未能如约而至，主要原因是业界尚未有高效的传输手段来支撑这个市场的繁荣。

众所周知，数据中心通信正在由100G向400G发展。然而，2019年这一被认为是400G产品的元年，却未能如约而至，主要原因是业界尚未有高效的传输手段来支撑这个市场的繁荣。那么，这具体是怎么一回事，现在又是否取得突破了呢？
日前，在Credo公司（默升科技）举办的媒体见面会上，该公司总裁兼CEO Bill Brennan先生对此向我们做了详细解读。同时该公司也发布了HiWire有源电缆这种新产品，并建立了HiWire产业联盟予以推广。

IP和芯片/电缆两种营业模式


据介绍，Credo是家初创公司，其核心技术是高性能Serdes/DSP，拥有从25G、50G到100G的所有产品（全世界不超过5家）。现在市场上的100G解决方案通常是4×25G的系统，但Credo已经有了单通道100G，是世界领先。
Credo的第一个营业模式是IP授权，将IP卖给大型运营商和系统商以及IC设计公司，例如Intel、思科、烽火、ZTE。第二个营业模式是售卖芯片产品（比重更大）。
目前该公司所有产品都已设计完成，准备推向市场，例如线卡连接解决方案，用于电路板之间互连；光模块解决方案（中继芯片），用于恢复信号；2.5D及MCM SerDes解决方案，支持客户做更大的芯片；以及HiWire有源电缆产品。
Facebook在今年3月的OCP峰会上，官方宣布会使用集成了Credo Gearbox的Arista 7368X4。“在整个生态系统中，Facebook有它自己做的一套产品，也有Arista做的另外一套产品。Credo是唯一一家能够打破博通垄断的公司。”Brennan介绍说。


有源电缆：突破无源铜缆和有源光缆的距离和成本限制


随着技术的演进，业界希望在单通道上实现更快的传输速率，从而让整个网络传输更快，并且成本和功耗也能降低。因此，从25G到50G到100G是个必然的趋势。Credo已经实现了100G单通道的光模块。Credo宣布推出了HiWire产业联盟，以及有源电缆（AEC）。
2019年本来是400G产品的元年，也就是本来应该上量，但是整个市场受到延期，主要原因是业界没有很高效的传输手段来支撑这个市场的繁荣。”整个400G网络需要每个环节都有充足准备，比如对应的交换机和光模块产品等，这些都还没有准备好。”Brennan说。
按传输介质分类，线缆分为铜缆（无源）和光缆（有源）——光缆负责长距离通信，而10m以内的通信则使用铜缆（有成本优势）。在单通道10G的时代，无源铜缆（DAC）能够实现10m的通信距离。然而，随着速度越来越快，铜线材质决定了它的衰减会越来越大，因此，当单通道速率达到25G时，铜缆就只能传到5m左右的范围——如果想要超过5m，就只能买有源光缆（AOC）使用。

到了50G的节点以后，铜缆就会变得越来越困难。IEEE协会对此有所讨论，认为在这个节点，传输距离就只有2.5m左右了，因此需要使用光缆连接。目前8×50G的400G AOC方案，其成本在1000美金以上。因此，大型的数据中心不太可能全部使用AOC光缆，因为其成本太高。这样就必须有新的产品出现，来解决成本和使用距离上的矛盾。因此，Credo开发了有源电缆（AEC）。
下面这根电缆就是5m的400G AEC（可以做到3到7m，覆盖10m以内很大的区域），两头分别是8×50G的Serdes。AEC具有AOC的全部优点，并且成本更低、功耗更小、重量更低、受温度影响更小、可以弯折、更加稳定。


那么这是怎么实现的呢？当EDN问到这个问题时，Brennan解释说：“我们本身是家芯片公司。但是当我们开发出芯片后，我们发现传统的无源铜线生产商没有能力将芯片和铜线集成在一起。所以我们自己往前走，找人做线，我们自己做系统板、做软件、做测试平台，最终完成了整条生产线。”
下面这根电缆就更为独特了。它不仅实现了中传，甚至完成了编码/协议的改变——一头是一个8×50G（400G）的接口，另一头是4个4×25G（100G）的接口。因此，一根电缆就能把上一代的系统和这一代的系统相连，目前全世界还没有同类产品。


Credo将这种有源电缆起名为HiWire，Hi是说它能够达到很高的速率，以及很好的信号完整性（低误码率）、高性能（低功耗）、高质量和高可靠性。由于是铜缆而不是光，因此还可承受更高的工作温度。此外还有很好的灵活性，可以把400G变100G，400G变400G，以及其他协议转换。由于是铜线，它还不会受到产能的影响，可以迅速上量。最后是很高的价值。
在400G时代，DAC受制于线材，只能传3m以下，这时候可以选用AEC或多模AOC。到了800G（每通道100G），DAC已完全不可用（IEEE已验证），而多模AOC也会遇到问题——多模光纤无法承受这么高的速度。因此，到这个时代，最有可能实现的是AEC加上单模光模块——传统光模块将会非常贵，要好几千美金。

在使用性上，AEC和AOC比较相近——它们都内置了有源芯片，比较智能，因此使用方法接近。DAC则只是一根铜线，无法比拟。AEC和AOC可以做信号处理，从而实现信号的完整接收，因此对外部情况不敏感——DAC则没有信号处理能力。
到800G时代，AEC的功耗将只有单模光模块的1/3（多模不再适用，单模则功耗巨大），因此其功耗优势在下一代网络会更加突出。
DAC虽然便宜，但是没法用。AOC会贵很多，因为有很多元件在里面。而AEC的成本优势则将会一直存在——这是与光相比的一个天然优势。

HiWire全球产业联盟成立：现已有25个初始成员


另外，Credo宣布成立HiWire有源电缆（AEC）全球产业联盟，希望有更多公司加入进来，形成一个标准，让更多的产品能够互联互通。Credo也会一步一步走，首先推出即插即用的电缆，然后制定HiWire AEC标准，再下一步是制定测试规范（并为通过测试的颁发HiWire标识），最终拥有HiWire标识的厂商就可以进行互联互通测试，包括线缆接入和系统。最后希望把HiWire打造成可信可靠的技术可用互联方案的代名词。
在产品开发的过程中，Credo已和行业内的设计公司、测试公司、线缆生产公司，仪器设计公司以及终端用户形成了良好的互动，因此这个全球产业联盟有25个初始成员。

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