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回顧2022年，5G建設(shè)進入后周期，應(yīng)用加速落地；接入網(wǎng)中千兆光纖入戶已經(jīng)普及，個別地方已經(jīng)出現(xiàn)萬兆網(wǎng)；自動駕駛產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)催生出邊緣網(wǎng)絡(luò)與邊緣計算；遠距離傳輸網(wǎng)從100G、400G、600G發(fā)展到了800G；數(shù)據(jù)中心PCIe接口從第4代逐步向第5代轉(zhuǎn)變。

圖 | 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)演進路線圖

展望未來，6G進入預(yù)研階段；50G PON將成為下一代接入網(wǎng)方向；人工智能硬件將得到進一步擴展，或進入量子階段；傳輸網(wǎng)朝著800G/1.6T繼續(xù)發(fā)展；數(shù)據(jù)中心第5代PCIe接口應(yīng)用將批量落地，第6代進入全面研發(fā)階段。

是德科技作為測試工具供應(yīng)商，在很多前瞻技術(shù)方面必須走在行業(yè)發(fā)展的前面。而是德科技大中華區(qū)新興技術(shù)市場經(jīng)理杜吉偉直言：“我們的產(chǎn)品和技術(shù)不是憑空出現(xiàn)的，而是基于市場需求，為了滿足客戶真正所需而推出的?！?/p>

接入網(wǎng)的下一代技術(shù)

在下一代接入網(wǎng)技術(shù)中，中國有可能跳過25G PON直接采用50G PON，而50G PON跟以前不一樣的地方在于系統(tǒng)發(fā)送端和接收端都采用了均衡技術(shù)，此外50G PON還在接收端使用了雪崩二極管, 其噪聲性能和光電二極管不同, 在TDEC分析時，需要改變接收端的定義，所以在分析時需要引入一些新的測試項目來替代原來的TDEC分析。

圖 | 是德科技與生態(tài)合作，推出為50G PON優(yōu)化的TDEC測量

杜吉偉表示：“是德科技正在全球的頭部企業(yè)在ITU G.9804.3 項目上進行合作，從而開發(fā)出為50G PON優(yōu)化的TDEC測量。上圖是測試軟件及其測試實例，經(jīng)過13 tap FFE均衡之后，TDEC值是 1.4 dB，相比均衡處理之前的2.2 dB有了很大的改進?！?/p>

超級計算機的下一步走向

中國數(shù)據(jù)中心工作組（China Data Center Committee，CDCC）的數(shù)據(jù)與預(yù)測，2019年，中國在線運行服務(wù)器的數(shù)量和數(shù)據(jù)中心用電量分別為1200萬臺和810億度，美國則為1700萬臺和1150億度。而根據(jù)是德科技給出的數(shù)據(jù)，大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的能耗成本占總體運營成本的50%以上。

這意味著，在下一代超級計算機中，能耗問題將是技術(shù)變革的焦點。據(jù)悉，當前人們正在嘗試采用人工智能來進一步降低數(shù)據(jù)中心的能耗，比如谷歌表示其使用人工智能已能夠?qū)⒛茉词褂脺p少40%。

量子計算的一大應(yīng)用正是人工智能，當前量子計算機的能耗是超級計算機的0.002%，數(shù)據(jù)隱形傳輸和糾纏等新概念向網(wǎng)絡(luò)開放，并通過量子加密在每個物理層保證數(shù)據(jù)安全。但是量子計算機的研發(fā)也面臨許多挑戰(zhàn)，比如量子比特的擴展和規(guī)?；?、低噪聲、用于量子電路的識別和開發(fā)錯誤緩沖技術(shù)等。此外，在量子操控層面也面臨挑戰(zhàn)，比如系統(tǒng)搭建的便捷度、系統(tǒng)的穩(wěn)定和可信賴度以及系統(tǒng)的集成度等。

圖 | 是德科技推出M5200、M5300系列產(chǎn)品助力量子計算前沿技術(shù)研究

杜吉偉認為：“量子計算將在未來20年，還是30年，甚至35年進入商業(yè)化階段，業(yè)界有不同的聲音，但有一點是一致的，那就是量子計算早晚會商業(yè)化。就是德科技而言，推出了M5200、M5300系列產(chǎn)品助力量子計算前沿技術(shù)的研究，解決規(guī)?；髱淼囊子眯浴⒖蓴U展性問題，同時提供可信賴的性能?！?/p>

傳輸網(wǎng)和下一代數(shù)據(jù)中心

根據(jù)一些分析機構(gòu)的研究，近幾年來，網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)流量的年復(fù)合增長率在25%以上，而作為互聯(lián)網(wǎng)的核心，傳輸網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)流量占據(jù)了整個互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的80%以上。

是德科技網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理胡冰認為：“2022年是一個重要的時間節(jié)點

，800G Direct (56Gbaud PAM4)技術(shù)和400G Coherent (50+Gbaud )技術(shù)已經(jīng)正式進入比較成熟的商業(yè)化階段。展望未來2~3年，800G Gen I Direct (56 Gbaud PAM4)技術(shù)、800G Gen II and 1.6T Direct (112Gbaud PAM4)以及Terabit Coherent (120+Gbaud )技術(shù)將成為主流的研究方向?！?/p>

圖 | 傳輸網(wǎng)和下一代數(shù)據(jù)中心的吞吐速率每18個月翻一番

傳輸網(wǎng)和下一代數(shù)據(jù)中心的吞吐速率每18個月會翻一番，這種技術(shù)革新的速度不僅對整個行業(yè)的標準有影響，同時對于整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游的廠商，包括測試儀表廠商的測試能力都是一個非常大的挑戰(zhàn)。

以核心設(shè)備交換芯片為例，其容量已經(jīng)從2016年前的3.2 Tbps發(fā)展到現(xiàn)在的51.2 Tbps，下一代如果再翻一番就要達到102.4 Tbps，這對信號引出中的通道數(shù)、芯片體積和功耗要求都是巨大的挑戰(zhàn)。

因此，對下一代技術(shù)的更迭，不管是速率還是吞吐量的提高，有三個維度可以考慮：一是提高單通道的速率；增加通道數(shù)；通過復(fù)雜的調(diào)制格式傳遞更多的數(shù)據(jù)量。

胡冰表示：“在傳輸網(wǎng)上，相干光通信的調(diào)制方式之前是比較復(fù)雜和昂貴的，同時它還需要通過DSP技術(shù)進行復(fù)雜的色散和通道的補償，所以它的入行門檻很高，導(dǎo)致市面上真正在做相關(guān)研發(fā)的廠商不太多。但是，現(xiàn)在相干光通信技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，成為了遠距離、高帶寬光傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)。對此，是德科技推出了一系列任意波形發(fā)生器，為相干光通信的解決方案提供相應(yīng)的測試方法。比如針對速率超過128 GBd 相干光應(yīng)用需要用的新一代任意波形發(fā)生器，80 GHz模擬帶寬, 256 GSa/s采樣率的M8199B?！?/p>

根據(jù)胡冰的介紹，M8199B已經(jīng)“深入無人區(qū)”，幫助到了很多前沿客戶的研究。比如，在《First 260-GBd Single-Carrier Coherent Transmission over 100 km Distance Based on Novel Arbitrary Waveform Generator and Thin-Film Lithium Niobate I/Q Modulator》一文中，提到是德科技和諾基亞貝爾實驗室合作產(chǎn)生了全球首個260GBd相干傳輸，距離超過100公里，就是基于任意波發(fā)生器和薄膜鈮酸鋰I/Q調(diào)制器實現(xiàn)的，這對于未來深入到1.6T，甚至3.2T的預(yù)研是非常有意義的。

圖 | 224 Gbps / 1.6T 業(yè)內(nèi)最完整解決方案

而隨著SerDes朝向224Gbps/lane方向演進，還需要更多的新一代測試設(shè)備，比如224Gbps 電信號測試需要更快速的誤碼率分析儀器M8050A，224Gbps光信號測試需要120GHz光帶寬的示波器N1032A、N1032B，多模測試方案需要67GHz光器件分析儀N4373E、衰減器N7768C以及時鐘恢復(fù)N1077B等。

下一代數(shù)據(jù)中心與高速數(shù)字總線

從應(yīng)用落地層面來講，PCIe總線標準正在從4.0演進到5.0的階段。相較前代PCIe 4.0的16GT/s，PCIe 5.0將信號速率翻倍到了32GT/s，極高的信號速率，使得PCIe 5.0能夠更好的支持對吞吐量要求高的高性能設(shè)備，如用于AI的GPU、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

對于該領(lǐng)域，是德科技推出了針對PCIe 5.0的分析儀和訓練器，支持100多個 LTSSM 測試，用以檢查 2.5-32 GT/s 鏈路訓練，并且支持調(diào)入預(yù)配置設(shè)置文件，可快速設(shè)置訓練器和分析儀。

圖 | 是德科技推出PCIe 5.0訓練器和分析儀

此外，為了全面賦能前沿通信技術(shù)，是德科技還在PathWave Design 2023中更新了一些功能，包括完整的內(nèi)存（DDR5/LPDDR5/HBM3）設(shè)計平臺，優(yōu)化的仿真流程；全面的Serdes (Ethernet, PCIe, USB, MIPI)仿真和建模技術(shù)；電源完整性設(shè)計引入傳導(dǎo)EMI和輻射EMI等新功能。