Wyzwania inżynierskie w branży centra danych i datacom
Centra danych konsumują coraz więcej przepustowości optycznej. Przejście z 100G na 400G i 800G, wprowadzenie modulacji DP-16QAM i co-packaged optics (CPO) — gdzie moduły optyczne są zintegrowane bezpośrednio z przełącznikami sieciowymi — to wyzwania wymagające zaawansowanych symulacji na każdym poziomie projektowania.
Na poziomie systemu, inżynierowie muszą weryfikować budżet mocy, margines BER i kompatybilność komponentów w topologiach spine-leaf z setkami transceiverów. Na poziomie komponentu, projektanci PIC dla transceiverów muszą iterować przez geometrie sprzęgaczy, modulatorów i detektorów zanim wyślą wafer do FAB-u. Na poziomie obwodu, sterowniki laserów i wzmacniacze TIA muszą być współprojektowane z torem optycznym.
iSymulacje dostarcza narzędzia do pracy na każdym z tych poziomów — od optymalizacji warstwy fotonicznej przez OptiOmega, przez analizę obwodową w OptiSPICE, po symulację systemu w OptiSystem.
Jak nasze oprogramowanie wspiera projektowanie?
| Produkt | Rola w tym zakresie |
|---|---|
 | Symulacja tras optycznych, weryfikacja budżetu mocy, analiza BER dla topologii DC |
 | Generowanie compact models komponentów PIC dla transceivery 400G/800G |
 | Projektowanie sterowników laserów, TIA, equalizers na poziomie tranzystorowym |
 | Symulacja FDTD komponentów fotonicznych w transceivery (sprzęgacze, modulatory) |
weryfikacja transceivera 400G-DR4
Optymalizacja komponentu
W programie OptiFDTD zoptymalizowano geometrię krzemowego modulatora Macha–Zehndera z wykorzystaniem symulacji FDTD. Akceleracja GPU umożliwiła znaczące skrócenie czasu obliczeń podczas kolejnych iteracji projektu.
Generowanie modelu kompaktowego
Wyniki symulacji zaimportowano do OptiOmega, gdzie na podstawie wyznaczonych parametrów rozproszenia (S-parametrów) utworzono model kompaktowy przeznaczony do symulacji na poziomie obwodu.
Analiza układu
Model kompaktowy wykorzystano w środowisku OptiSPICE do analizy toru nadajnika z modulatorem Macha–Zehndera. Symulacje wykazały pogorszenie parametrów transmisyjnych powyżej 53 GHz, wskazując konieczność optymalizacji projektu.
Weryfikacja transmisji PAM4
Po wprowadzeniu zmian model całego transceivera zweryfikowano w programie OptiSystem, przeprowadzając symulację transmisji 400G-DR4 z modulacją PAM4 w pełnym torze optycznym, z uwzględnieniem światłowodu oraz wymagań korekcji błędów FEC.
Zweryfikowany projekt
Wielopoziomowy przepływ projektowy, od optymalizacji komponentu do symulacji systemowej, potwierdził wymagany margines pracy i umożliwił przygotowanie projektu do etapu tape-out, ograniczając ryzyko kosztownych poprawek po rozpoczęciu produkcji układu PIC.
Najczęściej zadawane pytania
Centra danych i Datacom
Czy narzędzia Optiwave obsługują formaty modulacji PAM4 i DP-16QAM?
Tak. OptiSystem obsługuje PAM4, NRZ, DP-QPSK, DP-16QAM i inne formaty modulacji stosowane w nowoczesnych transceivery datacenter i telekomowych.
Czym jest co-packaged optics i jak można to symulować?
CPO to integracja modułu optycznego bezpośrednio z ASIC przełącznika. OptiSPICE umożliwia współsymulację elektryczno-optyczną, a OptiOmega generuje compact models komponentów fotonicznych do bibliotek CPO PDK.
Czy jest wsparcie dla platform fotonicznych innych niż krzem (np. InP, SiN)?
Tak. Narzędzia Optiwave działają z dowolnymi platformami materiałowymi. Właściwości optyczne materiałów są w pełni konfigurowalne przez użytkownika.
Masz specyficzne wyzwanie z tej dziedziny?
Nasz inżynier odpowie w ciągu 1 dnia roboczego, doradzi narzędzia i opcje licencyjne.
Wyślij pytanie do inżynieraSzukasz oprogramowania OptiSystem?
Pobierz wersję testową na 14-30 dni, by wypróbować OptiSystem z pełną obsługą techniczną podczas Twojego bieżącego projektu.
Pobierz trial OptiSystem