Transceiver faktor bentuk kecil diproduksi untuk efisiensi

 

Tahap kalibrasi tidak dibicarakan siapa pun

 

Pembuatan transceiver SFP yang benar-benar berfungsi memerlukan kalibrasi yang benar pada kali pertama. Tidak ada kesempatan kedua di sini-jika penyetelan pemancar dan penerima berjalan miring selama penyalaan awal-, unit akan dihapus.

Perangkat yang diuji terhubung ke papan khusus sementara teknisi-atau sistem otomatis-yang menjalankan pengukuran voltase, analisis-diagram mata, dan pembacaan daya optik. Diagram mata itu? Ini pada dasarnya adalah sidik jari visual yang menunjukkan apakah transceiver dapat dengan jelas membedakan antara satu dan nol dengan cepat. Produsen terobsesi dengan sesuatu yang disebut "mask margin", yaitu-insinyur yang menyatakan berapa banyak ruang bernapas yang ada antara sinyal aktual dan sinyal minimum yang dapat diterima. Lebih banyak margin berarti lebih sedikit keuntungan.

Yang menarik adalah komponen TOSA dan ROSA-sub-rakitan optik pemancar dan penerima-diuji bahkan sebelum dipasang. Pemasok mengirimkan suku cadang ini-yang telah memenuhi syarat. Dioda laser rusak yang ditemukan setelah perakitan penuh membuang-buang waktu semua orang.

 

Anggaran listrik menjadi konyol

 

Modul SFP standar menarik antara 0,8 dan 1,5 watt. Kedengarannya sepele sampai Anda menjejalkan empat puluh-delapan di antaranya ke dalam satu sasis sakelar. Tiba-tiba Anda melihat 72 watt hanya dari transceiver-sebelum menghitung overhead pemrosesan switch itu sendiri, kipas pendingin, dan inefisiensi pasokan daya.

Varian 10G berjalan lebih panas. Modul SFP+ biasanya mengonsumsi 1 hingga 2 watt per modul, dan modul tembaga 10GBASE-T dulunya terkenal boros daya, terkadang mencapai 5 hingga 8 watt per port. Kemajuan chip baru-baru ini telah menurunkan daya tersebut menjadi 1-3 watt untuk penerapan yang lebih baik, namun kisah termalnya tidak berubah: penerapan yang padat masih memerlukan pendinginan aktif atau ventilasi yang dirancang dengan cermat.

Inilah sesuatu yang tidak diiklankan oleh produsen: laser itu sendiri menyumbang sekitar 60% dari konsumsi daya modul. Beberapa vendor telah bereksperimen dengan mematikan laser selama periode idle, kemudian membangunkannya dalam waktu kurang dari 100 milidetik saat lalu lintas kembali normal. Cerdas, tetapi ini menambah kerumitan pada firmware dan dapat membingungkan alat pemantauan jaringan tertentu.

 

Di dalam cangkang logam

Penguat transimpedansi (TIA) patut disebutkan karena mampu melakukan pekerjaan berat yang jarang diketahui. Foton yang masuk menghasilkan arus yang sangat kecil di fotodioda-TIA mengubahnya menjadi level tegangan yang dapat digunakan. Tanpanya, sinyal listrik akan terlalu lemah untuk pemrosesan hilir.

Modul dua arah-BiDi SFP-menambahkan filter WDM untuk mengirimkan dan menerima panjang gelombang multipleks ke untaian serat tunggal. Rekayasa di sini lebih rumit daripada kedengarannya. Anda meminta satu komponen untuk memisahkan 1310nm dan 1550nm dengan sempurna tanpa crosstalk sambil menyesuaikan semuanya ke dalam faktor bentuk yang sama.

 

Pengujian yang akan membuat Anda bosan (tetapi penting)

 

Tes penuaan menjalankan transceiver pada suhu tinggi untuk waktu yang lama untuk mengungkap cacat kematian bayi. Teorinya sederhana: sambungan solder yang lemah, komponen marjinal, dan dioda laser batas akan gagal karena tekanan sebelum mencapai pelanggan. Produsen-berkualitas tinggi mewajibkan setiap unitnya mematuhi hal ini. Produsen-tingkat bawah... ya, mereka melakukan apa yang dimungkinkan oleh harga.

Pengujian saklar dilakukan selanjutnya-menyambungkan transceiver ke peralatan jaringan sebenarnya dan memverifikasi-fungsi dunia nyata. Tingkat daya optik diperiksa, pembuatan tautan dikonfirmasi, dan segala keanehan kompatibilitas dengan firmware sakelar tertentu didokumentasikan. Atau tidak terdokumentasi, tergantung pada budaya mutu produsen.

Akurasi panjang gelombang lebih penting dari yang Anda kira. Transceiver 1310nm yang lasernya benar-benar mencapai puncaknya pada 1340nm akan bekerja dengan baik dalam isolasi tetapi dapat menyebabkan masalah dalam sistem multipleks CWDM di mana saluran panjang gelombang memiliki jarak yang rapat. Penganalisis spektrum menangkap penyimpangan ini.

 

 

Masalah termal yang tidak kunjung hilang

 

Kandang bertumpuk-susunan port SFP 1x4 atau 2x6-menciptakan mimpi buruk pengelolaan termal. Aliran udara mencapai port luar dengan cukup mudah. Port bagian dalam memasak.

Beberapa desain sangkar kini dilengkapi-perforasi dinding samping dan lubang ventilasi pada pelat kait. Modifikasi yang tampaknya kecil ini dapat menurunkan suhu internal sebesar 15-20 derajat Celcius. Perbedaan antara transceiver yang bekerja pada 68 derajat dan yang mencapai 85 derajat adalah perbedaan antara memenuhi spesifikasi dan melampaui peringkat maksimum absolut.

EMI adalah bagian lain dari teka-teki ini. Sinyal-frekuensi tinggi-10 GHz dan lebih tinggi bocor dari modul yang tidak dilindungi dengan benar dan dapat menurunkan atau mengganggu port yang berdekatan. Pelat penahan paking dan elemen pelindung sekunder pada rakitan kait mengatasi hal ini, meskipun mereka menambah biaya yang muncul di suatu tempat.

 

Mengapa kepatuhan MSA bukanlah suatu pilihan

 

Kerangka kerja Perjanjian Multi-Sumber ada karena administrator jaringan harus dapat menukar transceiver Finisar dengan transceiver-bermerek Cisco tanpa perlu mengonfigurasi ulang apa pun. Dalam praktiknya, firmware-yang dikunci vendor terkadang mengganggu, namun spesifikasi fisik dan kelistrikan tetap terstandarisasi di seluruh produsen.

Standardisasi ini memungkinkan pertumbuhan pesat di-pasar transceiver pihak ketiga. Apakah itu bagus (harga kompetitif) atau bermasalah (variasi kualitas) bergantung pada siapa Anda bertanya dan apa yang mereka jual.

 

Persamaan efisiensi

 

Manufaktur SFP modern mencerminkan konvergensi kendala: tuntutan kepadatan pelabuhan dari pusat data skala besar, anggaran listrik yang diwajibkan oleh inisiatif keberlanjutan, selubung termal yang ditentukan oleh infrastruktur pendingin yang ada, dan tekanan biaya yang tidak pernah berhenti.

Encoding 64b/66b yang digunakan dalam standar 10G dan yang lebih cepat mewakili satu jenis efisiensi yang memperoleh-lebih banyak payload per baud dibandingkan dengan skema 8b/10b yang lebih lama. Modulasi PAM4 dalam modul 100G SFP-DD mewakili hal lain, menjejalkan dua bit per simbol untuk menggandakan throughput tanpa menggandakan laju saluran.

Namun mungkin peningkatan efisiensi yang paling kurang dihargai hanyalah keandalan yang berasal dari proses manufaktur yang matang. Transceiver yang rusak setelah tiga tahun memerlukan biaya-lebih banyak dalam hal waktu pemecahan masalah, logistik penggantian, dan waktu henti jaringan-dibandingkan transceiver yang biayanya 20% lebih mahal di muka namun dapat digunakan selama satu dekade.

Pabrik-pabrik yang memproduksi modul-modul ini telah melakukan ribuan penyempurnaan proses. Protokol pembersihan lensa yang mencegah-kontaminasi mikro yang merusak sambungan laser. Profil reflow solder dioptimalkan untuk pengurangan tekanan termal. Penyelarasan optik otomatis yang mencapai presisi tingkat mikron. Semua ini tidak glamor. Semua ini berkontribusi pada transceiver yang berfungsi dengan baik saat Anda mencolokkannya dan terus bekerja saat Anda lupa keberadaannya.

Pada akhirnya, inilah arti efisiensi dalam konteks ini: keandalan yang tidak terlihat dalam skala besar.