云端服務(wù)提供商(CSPs)，如亞馬遜、谷歌、微軟、蘋果等等，正推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心使用的有線通信技術(shù)發(fā)生巨大變化。泰克公司有線通信總經(jīng)理Sarah Boen就有線通信設(shè)計(jì)和測試發(fā)展趨勢接受了訪談，正如她所說，CSP現(xiàn)在正積極參與標(biāo)準(zhǔn)制定，努力推動(dòng)主要標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，同時(shí)考慮改善帶寬，降低功率和成本要求。這給設(shè)計(jì)人員及測試測量廠商都帶來了巨大的壓力，他們必須不斷創(chuàng)新，才能跟上發(fā)展步伐。在此我們通過【泰有聊】連載系列與大家分享泰克技術(shù)大咖們的干貨以及趨勢解讀。
泰克公司有線通信部門總經(jīng)理 Sarah Boen
隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器的迅速增長，我們處理的數(shù)據(jù)正遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往的水平，在此推動(dòng)下，人們需要在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和外部以及消費(fèi)品中實(shí)現(xiàn)更快的帶寬，同時(shí)又迅速可靠地存儲和讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的指數(shù)級增長正推動(dòng)著生態(tài)中的新技術(shù)發(fā)展，同時(shí)還必須平衡保持低成本和低功率的需求。
這些大的行業(yè)趨勢，使得有線通信成為最令人激動(dòng)的細(xì)分市場之一，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)正在不斷挑戰(zhàn)極限。幾年前，這些技術(shù)的路線圖是明確的。而在當(dāng)前環(huán)境中，這些路線圖的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)并不明朗，但目標(biāo)沒有變化。目標(biāo)仍以提高帶寬的需求為中心，同時(shí)要降低成本，降低功耗。PAM4和其他復(fù)雜調(diào)制格式為提高帶寬而又不提高位速率提供了新的途徑。當(dāng)然，它帶來的問題是復(fù)雜度提高了。
應(yīng)對發(fā)展趨勢
劉午：有線通信行業(yè)在發(fā)生怎樣趨勢變化？
Sarah：一個(gè)大趨勢是，我們看到推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的主體正在發(fā)生變化，同時(shí)出現(xiàn)了越來越多的多邊協(xié)議因此相較于傳統(tǒng)的由標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)面卻是作為協(xié)會(huì)的理事會(huì)成員的CSPs如如亞馬遜、谷歌和臉譜等越來越積極的參與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，定義下一代技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
新標(biāo)準(zhǔn)和新接口技術(shù)仍不足以跟上大的數(shù)據(jù)需求的發(fā)展步伐。我們看到人們正轉(zhuǎn)向邊沿計(jì)算，數(shù)據(jù)中心將離接入點(diǎn)更近，尺寸變得更小。這對需要快速處理的數(shù)據(jù)，即所謂的熱數(shù)據(jù)尤其關(guān)鍵。
隨著成本和功耗下降，我們預(yù)計(jì)相干技術(shù)將轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部。以降低功耗為重點(diǎn)，還可能會(huì)導(dǎo)致交換機(jī)與收發(fā)機(jī)之間的電接口消失。我們可能會(huì)看到，光學(xué)技術(shù)直接轉(zhuǎn)移到芯片上。我們還可能看到選擇的技術(shù)呈現(xiàn)更多的多樣化特點(diǎn)。對某一個(gè)應(yīng)用來說，NRZ可能是較好的選擇，而對其他的應(yīng)用來說，PAM4可能是更好的選擇。客戶將試驗(yàn)兩種技術(shù)，為特定應(yīng)用選出正確的方案。這進(jìn)而會(huì)在參與者方面改變生態(tài)，并改變要求的測試類型。
新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
劉午：設(shè)計(jì)人員面臨哪些關(guān)鍵挑戰(zhàn)？
Sarah：新標(biāo)準(zhǔn)、新方法和新技術(shù)相互影響，使測量變得更加重要。設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于過去的水平，工程師需要進(jìn)行更多的測試，才能保證產(chǎn)品的可靠性。隨著技術(shù)變得越來越復(fù)雜，互操作能力將面臨新的挑戰(zhàn)，需要更加重視保證不同元器件在特定應(yīng)用中一起運(yùn)行。這較此前是一種轉(zhuǎn)換，之前我們是驗(yàn)證其滿足標(biāo)準(zhǔn)，并假設(shè)如果兩種元器件滿足標(biāo)準(zhǔn)，那么它們就能夠互操作。
制造商面臨的另一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，是使用哪種技術(shù)變得不確定了，將采用哪種技術(shù)很不明確，因此設(shè)計(jì)工程師需要同時(shí)采用多種技術(shù)。如果您看一下路線圖，您會(huì)看到新的28/56Gbaud PAM4的通信編碼方式，還會(huì)看到56Gb NRZ這種傳統(tǒng)編碼方式。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商同時(shí)在使用這兩種技術(shù)，因?yàn)樗麄円膊淮_定哪種技術(shù)最好，在特定應(yīng)用中哪種信令技術(shù)更好。
隨著發(fā)展趨勢從NRZ轉(zhuǎn)向PAM4，從電接口轉(zhuǎn)向光接口，同時(shí)由于不確定某種應(yīng)用更適合采用哪種技術(shù)，測試很快會(huì)變成一個(gè)新增的復(fù)雜層面。
測試加速創(chuàng)新
劉午：測試測量在實(shí)現(xiàn)這種行業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮著什么樣的作用？
Sarah：隨著數(shù)據(jù)中心及數(shù)據(jù)中心技術(shù)發(fā)生變化，我們用來測試設(shè)計(jì)的方法也必須變化。從新的調(diào)制方式到新的互連協(xié)議，從數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容到光通信鏈路，再到大數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)方式發(fā)生改變，但是，有線通信有一個(gè)方面一直沒有變化，那就是：測試將繼續(xù)在成功實(shí)現(xiàn)下一代技術(shù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
測試測量還在轉(zhuǎn)向新調(diào)制技術(shù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，比如PAM4。這些被調(diào)制信號的信噪比較低，幅度是同等的NRZ信號的三分之一。因此，評估PAM4信號要求更加完善的工具和功能，才能成功地評估這些信號。必須有一流的功能集、高級觸發(fā)和完善的調(diào)試功能，才能讓工程師滿懷信心地調(diào)試和測量PAM4信號。
劉午：泰克是怎樣參與這個(gè)行業(yè)的？演進(jìn)狀況如何？
Sarah：產(chǎn)品開發(fā)周期對工程師開發(fā)數(shù)據(jù)中心使用的有線通信技術(shù)至關(guān)重要。因此，泰克一直在努力幫助客戶通過自動(dòng)化來縮短測試時(shí)間，通過使用高級調(diào)試工具來縮短設(shè)計(jì)周期。我們的客戶可以把設(shè)計(jì)更快地推向市場，并降低成本。這些工具允許工程師使用全自動(dòng)采集和分析工具，從一致性測試和互操作能力角度克服問題，同時(shí)在物理層和協(xié)議層調(diào)試問題。泰克為16-32Gb/s服務(wù)器/存儲和內(nèi)存應(yīng)用提供了完整的單一廠商測試解決方案，包括自動(dòng)化和調(diào)試PCIe4-5、SAS4、DDR和CCIX。
除提供擁有行業(yè)領(lǐng)先的信號保真度的高性能儀器外，泰克也在積極參與協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為有線通信應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心使用的幾乎每種技術(shù)提供全方位支持。