Inženýrské výzvy v oboru datová centra a datacom
Datová centra spotřebovávají stále více optické šířky pásma. Přechod ze 100G na 400G a 800G, zavedení modulace DP-16QAM a co-packaged optics (CPO) — kde jsou optické moduly integrovány přímo se síťovými přepínači — jsou výzvy vyžadující pokročilé simulace na každé úrovni návrhu.
Na úrovni systému musí inženýři ověřovat výkonový rozpočet, rezervu BER a kompatibilitu komponent v topologiích spine-leaf se stovkami transceiverů. Na úrovni komponent musí návrháři PIC pro transceivery iterovat přes geometrie vazebních členů, modulátorů a detektorů, než odešlou wafer do výrobního závodu (FAB). Na úrovni obvodu musí být budiče laserů a zesilovače TIA společně navrhovány s optickou trasou.
iSymulacje poskytuje nástroje pro práci na každé z těchto úrovní — od optimalizace fotonické vrstvy pomocí OptiOmega, přes obvodovou analýzu v OptiSPICE, až po systémovou simulaci v OptiSystem.
Jak náš software podporuje návrh?
| Produkt | Role v této oblasti |
|---|---|
 | Simulace optických tras, ověření výkonového rozpočtu, analýza BER pro topologie datových center |
 | Generování kompaktních modelů komponent PIC pro transceivery 400G/800G |
 | Návrh budičů laserů, TIA, ekvalizérů na tranzistorové úrovni |
 | Simulace FDTD fotonických komponent v transceiverech (vazební členy, modulátory) |
Příklad použití: ověření transceiveru 400G-DR4
Optimalizace komponenty
V programu OptiFDTD byla optimalizována geometrie křemíkového modulátoru Mach–Zehnder pomocí simulace FDTD. Akcelerace GPU umožnila výrazné zkrácení doby výpočtu při dalších iteracích návrhu.
Generování kompaktního modelu
Výsledky simulace byly importovány do OptiOmega, kde byl na základě určených rozptylových parametrů (S-parametrů) vytvořen kompaktní model určený pro simulaci na úrovni obvodu.
Analýza obvodu
Kompaktní model byl použit v prostředí OptiSPICE k analýze trasy vysílače s modulátorem Mach–Zehnder. Simulace prokázaly zhoršení přenosových parametrů nad 53 GHz, což poukázalo na nutnost optimalizace návrhu.
Ověření přenosu PAM4
Po zavedení změn byl model celého transceiveru ověřen v programu OptiSystem, kde byla provedena simulace přenosu 400G-DR4 s modulací PAM4 v plné optické trase, se zohledněním vlákna a požadavků na korekci chyb FEC.
Ověřený návrh
Vícevrstvý návrhový postup, od optimalizace komponenty po systémovou simulaci, potvrdil požadovanou provozní rezervu a umožnil připravit návrh pro fázi tape-out, čímž se omezilo riziko nákladných oprav po zahájení výroby PIC.
Nejčastější dotazy
Datová centra a Datacom
Podporují nástroje Optiwave formáty modulace PAM4 a DP-16QAM?
Ano. OptiSystem podporuje PAM4, NRZ, DP-QPSK, DP-16QAM a další modulační formáty používané v moderních transceiverech pro datová centra a telekomunikace.
Co je co-packaged optics a jak lze tuto technologii simulovat?
CPO je integrace optického modulu přímo s ASIC přepínače. OptiSPICE umožňuje společnou elektricko-optickou simulaci a OptiOmega generuje kompaktní modely fotonických komponent pro knihovny CPO PDK.
Existuje podpora pro fotonické platformy jiné než křemík (např. InP, SiN)?
Ano. Nástroje Optiwave fungují s libovolnými materiálovými platformami. Optické vlastnosti materiálů jsou plně konfigurovatelné uživatelem.
Máte specifickou výzvu v tomto oboru?
Náš inženýr odpoví do 1 pracovního dne, poradí s nástroji a licenčními možnostmi.
Poslat dotaz inženýroviHledáte software OptiSystem?
Získejte 14-30denní zkušební verzi a vyzkoušejte OptiSystem s plnou technickou podporou během vašeho aktuálního projektu.
Získat zkušební verzi OptiSystem