Vysielače/prijímače s malým tvarovým faktorom sú vyrábané pre efektívnosť

 

O fáze kalibrácie nikto nehovorí

 

Výroba SFP transceivera, ktorý skutočne funguje, si vyžaduje správnu kalibráciu hneď na prvýkrát. Druhá šanca tu nie je,-ak sa ladenie vysielača a prijímača počas počiatočného zapnutia-vyhodí nabok, jednotka bude zošrotovaná.

Testované zariadenie je pripojené k špecializovanej doske, zatiaľ čo technici{0}}alebo čoraz častejšie aj automatizované systémy-prechádzajú meraniami napätia, analýzou očných-diagramov a meraním optického výkonu. Ten diagram očí? Je to v podstate vizuálny odtlačok prsta, ktorý ukazuje, či transceiver dokáže pri rýchlosti čisto rozlišovať medzi jednotkami a nulami. Výrobcovia sú posadnutí niečím, čo sa nazýva „rozpätie masky“, čo je inžinier{5}}hovorí o tom, koľko priestoru na dýchanie existuje medzi skutočným signálom a minimálnym prijateľným signálom. Väčšia marža znamená menej výnosov.

Zaujímavé je, že komponenty TOSA a ROSA-podzostavy optického vysielača a prijímača--sa testujú ešte pred ich inštaláciou. Dodávatelia dodávajú tieto diely vopred-kvalifikované. Vadná laserová dióda objavená po kompletnej montáži mrhá všetkým čas.

 

Rozpočty na energiu sa stali smiešnymi

 

Štandardné SFP moduly ťahajú niekde medzi 0,8 a 1,5 wattu. To znie triviálne, kým ich nenapcháte štyri-osem do šasi s jedným vypínačom. Zrazu sa pozeráte na 72 wattov len z transceiverov-pred započítaním réžie vlastného spracovania prepínača, chladiacich ventilátorov a neefektívnosti napájania.

Varianty 10G sú teplejšie. Moduly SFP+ zvyčajne spotrebúvajú každý 1 až 2 watty a medené moduly 10 GBASE{6}}T bývali notoricky známymi zdrojmi energie, ktoré niekedy dosahovali 5 až 8 wattov na port. Nedávny pokrok čipov to stiahol na 1-3 watty pre lepšie implementácie, ale tepelný príbeh sa nezmenil: husté nasadenia stále potrebujú aktívne chladenie alebo starostlivo navrhnuté vetranie.

Tu je niečo, čo výrobcovia neinzerujú: samotný laser predstavuje približne 60 % spotreby energie modulu. Niektorí predajcovia experimentovali s uvedením lasera do režimu spánku počas nečinnosti a jeho prebudením za menej ako 100 milisekúnd po obnovení prevádzky. Inteligentné, ale firmvéru to zvyšuje zložitosť a môže zmiasť určité nástroje na monitorovanie siete.

 

Vo vnútri kovového plášťa

Transimpedančný zosilňovač (TIA) si zaslúži zmienku, pretože robí ťažké zdvíhanie, ktoré sa len zriedka uznáva. Prichádzajúce fotóny produkujú vo fotodióde žalostne malé prúdy{1}}TIA ich premieňa na použiteľné úrovne napätia. Bez neho by bol elektrický signál príliš slabý na následné spracovanie.

Obojsmerné moduly-BiDi SFP{1}}pridávajú filter WDM na multiplexný prenos a príjem vlnových dĺžok do jedného vlákna vlákna. Inžinierstvo je tu zložitejšie, ako sa zdá. Požadujete, aby jeden komponent dokonale oddelil 1310nm a 1550nm bez presluchov, pričom sa všetko zmestí do rovnakého tvarového faktora.

 

Testovanie, ktoré by vás nudilo (ale záleží)

 

Testy starnutia spúšťajú vysielače a prijímače pri zvýšených teplotách po dlhšiu dobu, aby sa odstránili defekty detskej úmrtnosti. Teória je jednoduchá: slabé spájkované spoje, okrajové súčiastky a hraničné laserové diódy zlyhajú pod tlakom, kým sa dostanú k zákazníkom. Kvalitní-výrobcovia tomu podriaďujú každú jednotku. Výrobcovia nižšej{4}}úrovne... no, robia to, čo cenový bod umožňuje.

Nasleduje test prepínača-zapojením vysielačov a prijímačov do skutočného sieťového zariadenia a overením funkčnosti-reálneho sveta. Skontrolujú sa úrovne optického výkonu, potvrdí sa vytvorenie spojenia a zdokumentujú sa všetky zvláštnosti kompatibility s konkrétnym firmvérom prepínača. Alebo nezdokumentované, v závislosti od kultúry kvality výrobcu.

Presnosť vlnovej dĺžky je dôležitejšia, než by ste si mysleli. 1310nm transceiver, ktorého laser má skutočne vrcholy pri 1340nm, bude fungovať dobre izolovane, ale môže spôsobiť problémy v CWDM multiplexných systémoch, kde sú kanály vlnovej dĺžky tesne rozmiestnené. Spektrálne analyzátory zachytávajú tieto odchýlky.

 

 

Tepelný problém, ktorý nezmizne

 

Skladané klietky-rozmiestnenia portov SFP 1x4 alebo 2x6-vytvárajú nočné mory s tepelným manažmentom. Prúd vzduchu dosiahne vonkajšie porty dostatočne ľahko. Vnútorné porty vari.

Niektoré konštrukcie klietok teraz obsahujú bočné-perforácie na stene a vetracie otvory v západkách. Tieto zdanlivo drobné úpravy môžu znížiť vnútornú teplotu o 15-20 stupňov Celzia. Rozdiel medzi vysielačom a prijímačom bežiacim pod uhlom 68 stupňov a jedným zasiahnutím 85 stupňov je rozdiel medzi splnením špecifikácií a prekročením absolútneho maximálneho hodnotenia.

EMI je druhá polovica tejto skladačky. Vysoko-frekvenčné signály-10 GHz a vyššie unikajú z nesprávne tienených modulov a môžu zhoršiť alebo úplne narušiť susedné porty. Dosky na zadržiavanie tesnenia a sekundárne tieniace prvky v zostavách západiek to riešia, hoci zvyšujú náklady, ktoré sa niekde prejavia.

 

Prečo súlad s MSA nie je voliteľný

 

Rámec multi{0}}dohody o zdrojoch existuje, pretože správcovia siete by mali mať možnosť vymeniť transceiver Finisar za značkový{1}} Cisco bez toho, aby museli čokoľvek prestavovať. V praxi niekedy narúša firmvér-uzamknutý predajcom, ale fyzické a elektrické špecifikácie zostávajú u výrobcov štandardizované.

Táto štandardizácia umožnila prudký rast na-trhoch s prijímačmi a prijímačmi tretích strán. Či je to dobré (konkurenčné ceny) alebo problematické (variácie kvality), závisí od toho, koho sa pýtate a čo predáva.

 

Rovnica účinnosti

 

Moderná výroba SFP odráža konvergenciu obmedzení: požiadavky na hustotu portov zo strany hyperškálových dátových centier, rozpočty energie nariadené iniciatívami v oblasti udržateľnosti, tepelné obaly definované existujúcou chladiacou infraštruktúrou a tlaky na náklady, ktoré nikdy neustúpia.

Kódovanie 64b/66b používané v 10G a rýchlejších štandardoch predstavuje jeden druh zvýšenia efektívnosti-vyššieho užitočného zaťaženia na prenos v porovnaní so staršou schémou 8b/10b. Modulácia PAM4 v 100G SFP-moduloch DD predstavuje ďalšiu, ktorá vtesnáva dva bity na symbol na zdvojnásobenie priepustnosti bez zdvojnásobenia rýchlosti linky.

Ale možno najviac podceňovaným zlepšením účinnosti je jednoducho spoľahlivosť, ktorá pochádza z vyspelých výrobných procesov. Transceiver, ktorý zlyhá po troch rokoch, stojí viac-času na riešenie problémov, logistiky výmeny a výpadkov siete- ako vysielač, ktorý stojí vopred o 20 % viac, no funguje desať rokov.

Továrne vyrábajúce tieto moduly prešli tisíckami procesných vylepšení. Protokoly čistenia šošoviek, ktoré zabraňujú mikro{1}}kontaminácii degradovať laserovú väzbu. Profily pretavenia spájky optimalizované na zníženie tepelného namáhania. Automatické optické zarovnanie, ktoré dosahuje presnosť na úrovni mikrónov-. Nič z toho nie je očarujúce. To všetko prispieva k tomu, že transceivery fungujú správne, keď ich zapojíte, a pokračujú v práci, keď zabudnete, že existujú.

Čo je v konečnom dôsledku presne to, čo v tomto kontexte znamená efektívnosť: neviditeľná spoľahlivosť vo veľkom meradle.