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光通信在100G PAM4技术纠葛里欲罢不能

日期:2020-11-03 作者:李莫非 28 标签: 100G , PAM4

我写这篇短文完全出于自身的技术困扰以及对于政府投资各种新型技术的隐忧,特别是后者,俨然也是一种责任。

自从PAM4技术诞生以后,技术工作者似乎找到了通信可以高密度或遵循摩尔定律的权宜之计。后来,更把50G PAM4技术延伸为100G PAM4 、200G PAM4 等等。这简直神乎奇神,认为技术世界可以2倍速任意增长,事实远比这复杂。

2018年到现在,DSP 技术并没有多大进步,或者说DSP 原理和算法和几十年前没有区别。工程师能做的是应用算法优化,主要的问题在于,DSP通过不同的算法固然可以提高纠错能力,这指的是,到达DSP门限的信号必须符合一定的信噪比和误码率。100G PAM4 DSP旨在通过二倍抽样率获得一倍容量的数字信号发送和接收,这本身是欠缺考虑的。但是我们也不能完全否认该项技术,在相关前置条件下,100G PAM4 DSP具备很强的适用性,这些条件包括信号路径、链路距离、信息编码方式、非线性处理 、热噪声等。

考虑过于冗长的论述没有意义,我们可以明确如下两个结论:

  • 和接近零色散EML激光器结合的100G PAM4技术只能存在于局部应用
  • 100G PAM4 最终的成功必须是结合硅光子或板上新型光子

如上的结论只是告诫行业,千万不要以为一项新技术可以随随便便成功,这不符合技术的现实和技术这个生命体繁衍的规律。虽然这是一个被互联网思维宠坏的时代,但是技术从没有改变它冰冷和需要长期求索的面孔。

我们现在至少面临如下值得慎思的风险:

  • 以为50G PAM4可纵横驰骋5G通信将支付高风险的代价。50G PAM4基本可以满足以太网协议标准和信道误码率要求,毕竟这是一个相对于NRZ跳高不是很离谱的技术。当我们结合通信系统严格的冗余开销和噪声容限以后,50G PAM4产品将带给系统严重的不可靠性。不可靠性的根源是技术组织制订的假性知识和实验室数据。
  • 以为100G PAM4技术可跟随EML发扬光大于数据中心,即便产生这个想法都是错误的。因为一开始的时候,人们脑海里闪过的念头都是:先采用EML激光器做一个快速试验品,然后发布托一下公司价值。后来,这就变成一个行业沦陷和没有下限的共识,人们都忙着去做一件皇帝的新衣。100G PAM4技术由于天生的局限性,必须受限于使用场合以及产品架构。
  • 以为200G PAM4技术可用于通信系统并杜撰可插拔的800G FR4模块。让我们用一下脑子,谁给我们如此虚妄的想像。比如为什么导弹有短,中,长距离和洲际导弹,每一种导弹技术都是一个技术蹦极。而200G PAM4技术和800G MSA的背景就是想让DSP再增强一次抽样率和改进算法,这不可能导致任何成功。

PAM4技术的兴起扭曲了行业步伐和行业事实。人们涉入错误之河以后,只好把谎言有意或无意改编成童话。现在,我们也不是说,童话不是没有可能,但这个童话,注定需要付出许许多多的行业代价以及时间和社会成本。好在我们正处于一个各种神奇技术鬼魅招摇过世的时代,围绕PAM4技术所犯的错误实在不算什么。但是用这种技术宣称简简单单的行业领先就有冒天下之大不韪的蛮横!

不管怎么样,PAM4技术都不是一门严谨的通信科学,它只是一个扩展信号容量的数字化技术,我们必须谨慎利用,找准匹配的技术和匹配的场景。至于野蛮而自信的做法,终将会耗尽组织的时间并在历史中灰飞烟灭!

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