علم

Silicon photonics 400G اور 800G پلگ ایبل ماڈیولز کے اندر ایک طویل-موعود ٹیکنالوجی سے مرکزی دھارے کے آپشن میں منتقل ہو گئی ہے۔ دلچسپ سوال اب یہ نہیں ہے کہ آیا یہ کام کرتا ہے۔ یہ ہے کہ ماڈیول کے کون سے حصے اصل میں سستے ہوتے ہیں، کس طریقہ کار سے، اور کن حالات میں بچت غائب ہو جاتی ہے۔

یہ مضمون پہلے اس سوال کا جواب دیتا ہے، پھر اس کا احاطہ کرتا ہے کہ غیر فعال فائبر پلانٹ کے لیے شفٹ کا کیا مطلب ہے آپ کو آپٹکس کے ساتھ خریدنا ہے۔

• سلیکون فوٹوونکس کو کم کرتا ہے۔نظریماڈیول لاگت کا حصہ انفرادی طور پر اسمبل شدہ مجرد پرزوں کو سنگل لیتھوگرافی ڈیفائنڈ فوٹوونک انٹیگریٹڈ سرکٹ (PIC) سے بدل کر۔
• یہ کرتا ہےنہیںلیزر، ڈی ایس پی، ڈرائیور، ٹی آئی اے یا آپٹیکل پیکیجنگ کو ہٹا دیں۔ 800G پر، وہ آئٹمز - فوٹوونکس نہیں - عام طور پر مواد کے بل پر حاوی ہوتے ہیں۔
• حجم اور لین کی گنتی کے ساتھ بچت کے پیمانے۔ یہ مختصر میں سب سے بڑا ہے-ریچ متوازی سنگل-موڈ انٹرفیس جیسے DR4 اور DR8، اور کم-حجم، لمبی-پہنچنے یا طول موج-ملٹی پلیکس مصنوعات میں سب سے چھوٹا ہے۔
• 800G سستا ہے۔فی منتقل شدہ بٹ400G سے زیادہ بنیادی طور پر اس لیے کہ DSP، پیکیج، کنیکٹر اور کیبلنگ چینل کو دو گنا زیادہ لین میں اشتراک کیا گیا ہے - اس لیے نہیں کہ آپٹکس کی قیمت خود آدھی رہ گئی ہے۔
• ایک سستا ماڈیول صرف ایک سستا نیٹ ورک تیار کرتا ہے اگر فائبر پلانٹ کو قبول کرنے کے لیے اسے دوبارہ تعمیر نہ کرنا پڑے۔

سلکان فوٹوونکس اصل میں کیا ہے؟

سلیکن فوٹوونکس آپٹیکل افعال انجام دینے کے لیے سلیکون-آن-انسولیٹر ویفرز پر بنے ہوئے فوٹوونک انٹیگریٹڈ سرکٹس کا استعمال کرتے ہیں: ویو گائیڈنگ، اسپلٹنگ، ماڈیولیشن، ویو لینتھ ملٹی پلیکسنگ اور ڈیٹیکشن۔ چونکہ ڈھانچے کی تعریف CMOS-مطابق 200 ملی میٹر یا 300 ملی میٹر لائنوں پر لیتھوگرافی کے ذریعے کی جاتی ہے، اس لیے سیکڑوں ایک جیسے آپٹیکل سرکٹس جزوی طور پر جمع ہونے کے بجائے ایک پاس میں تیار ہوتے ہیں۔

کسی بھی قیمت پر بحث کے لیے دو حدود اہم ہیں:

• سلکان لیز نہیں کرتا۔روشنی اب بھی III-V ماخذ - انڈیم فاسفائیڈ یا ایک کوانٹم-ڈاٹ لیزر - سے آتی ہے جو بیرونی طور پر جوڑا جاتا ہے، فلپ-چپ منسلک ہوتا ہے یا متضاد طور پر بندھا ہوتا ہے۔ ماڈیول میں سب سے مہنگا مواد سلکان کے عمل سے باہر رہتا ہے۔
• PIC ایک ماڈیول نہیں ہے۔ایک تیار شدہ ٹرانسیور میں اب بھی ڈی ایس پی یا ریٹیمر، ماڈیولیٹر ڈرائیورز، ٹرانسمپیڈینس ایمپلیفائر، تھرمل مینجمنٹ، فائبر-کپلنگ ڈھانچہ اور ہرمیٹک یا نیم-ہرمیٹک پیکیج ہوتا ہے۔

اس لیے سلکان فوٹوونکس کو ایک مربوط آپٹیکل پلیٹ فارم کے طور پر سب سے بہتر سمجھا جاتا ہے جو اسمبلی کے مراحل کی ایک کلاس کو ہٹاتا ہے، نہ کہ پورے ٹرانسیور کے متبادل کے طور پر۔

جہاں پیسہ 400G یا 800G ماڈیول میں جاتا ہے۔

پانچ میکانزم جو قیمت فی بٹ کم کرتے ہیں۔

1. حصہ-گنتی میں کمی۔فنکشنز جو ایک بار الگ الگ منسلک اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے وہ ایک لتھوگرافک لے آؤٹ بن جاتے ہیں۔ ہر ختم شدہ فعال صف بندی محنت، سازوسامان کا وقت اور پیداوار میں کمی کے مواقع کو ہٹا دیتی ہے۔
2. ویفر-پیمانہ معافیماسک اور پروسیس ڈیولپمنٹ ایک مقررہ لاگت ہے جو پورے ویفر رن پر پھیلی ہوئی ہے، لہذا یونٹ کی لاگت مجموعی حجم کے ساتھ اس طرح گرتی ہے جس طرح مجرد اسمبلی نہیں ہوتی۔
3. پہلے ٹیسٹ۔ویفر پر معروف-اچھی-ڈائی اسکریننگ مہنگی پیکیجنگ اور لیزر اٹیچ کو ان حصوں پر خرچ ہونے سے روکتی ہے جو ناکام ہو جائیں گے۔
4. لین کی پیمائش۔چار لین سے آٹھ تک جانے سے ایک ہی ڈائی پر ویو گائیڈز اور ماڈیولیٹر شامل ہوتے ہیں۔ یہ الگ الگ ہینڈل آپٹیکل اسمبلیوں کی تعداد کو دوگنا نہیں کرتا ہے۔
5. سپلائی چین کو تنگ کرنا۔کمپاؤنڈ-سیمک کنڈکٹر مواد ماڈیولٹرز، ڈیٹیکٹرز اور ملٹی پلیکسرز میں پھیلنے کے بجائے لیزر میں مرتکز ہوتا ہے۔

کیوں 800G کی قیمت 400G سے کم فی بٹ ہے۔

800G پورٹ میں فی-بٹ بہتری زیادہ تر اشتراک سے آتی ہے، اور اشتراک ماڈیول سے آگے بڑھتا ہے:

• ایک ڈی ایس پی، ایک پیکج، ایک کیج، ایک ہیٹ سنک اور ایک مینجمنٹ انٹرفیس اب 400 Gb/s کی بجائے 800 Gb/s کی خدمت کرتا ہے۔
• ایک سوئچ پورٹ، ایک فرنٹ-پینل سلاٹ اور ایک پاور بجٹ ٹریفک سے دوگنا کام کرتا ہے۔ سوئچ اور پاور انفراسٹرکچر فی بٹ اکثر بڑی بچت ہوتی ہے۔
• ایک کیبلنگ چینل گنجائش سے دوگنا لے جاتا ہے۔ ایک 800G-DR8 لنک 16-فائبر ٹرنک پر 400G-DR4 لنک کے ٹریفک کو 8 فائبرز پر دوگنا منتقل کرتا ہے، ایک ٹرمینیشن ایونٹ، ایک ٹیسٹ ریکارڈ اور ایک پیچ پوزیشن کا استعمال کرتے ہوئے۔

بریک آؤٹ ریاضی کو دوبارہ تبدیل کرتا ہے: ایک واحد 800G-DR8 پورٹ دو 400G میں تقسیم ہوتا ہے-DR4 لنکس سوئچ پر دو 400G بندرگاہوں کی جگہ لے لیتا ہے، جو کہ عام طور پر جدید ریڑھ کی ہڈی سے 400G اینڈ پوائنٹس پیش کرنے کا سستا طریقہ ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں ماڈیول اکنامکس، سوئچ ریڈکس اور کیبلنگ ڈیزائن الگ الگ بجٹ بننا چھوڑ دیتے ہیں - ایک نقطہ جس کو ہم اپنی گائیڈ میں مزید تیار کرتے ہیںسلکان فوٹوونک ماڈیولز اور 400G فائبر کیبلنگ.

شائع شدہ نمبروں پر دو احتیاطیں۔ سب سے پہلے، ٹرانسیور اسٹریٹ کی قیمتیں تیزی سے منتقل ہوتی ہیں اور حجم، علاقے اور اہلیت کی حیثیت کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں، اس لیے مضمون میں حوالہ دیا گیا کوئی بھی اعداد و شمار پڑھنے سے پہلے ہی پرانا ہوتا ہے۔ دوسرا، "لاگت فی بٹ" صرف اس وقت موازنہ ہے جب رسائی کلاس، لین کی گنتی اور فارم فیکٹر کو مستقل رکھا جائے۔ اپنے حجم میں مخصوص پارٹ نمبرز کے حوالہ جات کا موازنہ کریں، سرخی کی اوسط سے نہیں۔

جب سلکان فوٹوونکس سستا انتخاب نہیں ہے۔

انضمام ایک والیوم-اور-لین-گنتی دلیل ہے۔ جہاں وہ حالات موجود نہیں ہیں، پرانے نقطہ نظر اکثر جیت جاتے ہیں:

• ایک ریک کے اندر بہت مختصر لنکس۔غیر فعال یا فعال تانبے کی کیبلز اور AOCs کچھ میٹر تک سستی اور کم-پاور رہتی ہیں۔ کا ہمارا موازنہAI ڈیٹا سینٹرز میں کاپر اور فائبراحاطہ کرتا ہے جہاں کراس اوور بیٹھتا ہے۔
• لمبی رسائی اور اعلی فی-لین کارکردگی۔EML اور پتلی-فلم لیتھیم نائوبیٹ ماڈیولیٹر ابھی بھی کچھ LR، ER اور مربوط ایپلی کیشنز کے لیے بینڈوتھ اور آؤٹ پٹ پاور میں فوائد رکھتے ہیں، جہاں سلکان کی ماڈیولیشن کی کارکردگی اور اندراج کا نقصان سخت رکاوٹیں ہیں۔
• کم-حجم یا خاص مصنوعات۔کھیپ کے ایک مخصوص حجم سے کم، فکسڈ ماسک اور قابلیت کے اخراجات کبھی بھی کم نہیں ہوتے اور ایک مجرد تعمیر سستی ہوتی ہے۔
• تھرمل طور پر محدود تعیناتیاں۔کچھ سلکان ماڈیولرز کو فعال تھرمل کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ جہاں طاقت اور کولنگ پابند رکاوٹ ہیں، کم ماڈیول کی قیمت غلط اصلاح ہو سکتی ہے۔
• جب فائبر پلانٹ کو تبدیل کرنا ہے.اگر متوازی سنگل موڈ انٹرفیس میں منتقل ہونے کا مطلب ہے نئے ٹرنک، نئے پینل اور ایک مینٹیننس ونڈو، تو دوبارہ کیبلنگ پہلے سال میں ماڈیول کی بچت سے تجاوز کر سکتی ہے۔

ملکیت کی کل قیمت، ماڈیول کی قیمت نہیں۔

خریداری کے آرڈر سے باہر چار اشیاء عام طور پر ماڈیول ڈسکاؤنٹ سے زیادہ رقم منتقل کرتی ہیں:

• پاور فی بٹ۔ماڈیول پاور ایک بار بار چلنے والی آپریٹنگ لاگت ہے جسے کولنگ سے ضرب کیا جاتا ہے۔ انڈسٹری روڈ میپس اب لکیری پلگ ایبل آپٹکس (LPO) اور لکیری ریسیو آپٹکس (LRO) - کا علاج کرتے ہیں جو ماڈیول پاور میں کمی کے اگلے اہم قدم کے طور پر ریٹیمر DSP - کو کم یا ہٹاتے ہیں۔ دیایتھرنیٹ الائنس ایتھرنیٹ روڈ میپٹریک کرتا ہے جہاں یہ 800G اور 1.6T کے خلاف فٹ ہوتے ہیں۔ فارم-فیکٹر پاور لفافے کی وضاحت میں کی گئی ہے۔OSFP MSA وضاحتیں.
• پورٹ کثافت.اعلی-ریڈیکس سوئچنگ ایک ہی کپڑے کے لیے درکار سوئچز، آپٹکس اور کیبلز کی تعداد کو کم کر دیتی ہے۔ یہ مرکبات؛ ماڈیول کی قیمت نہیں ہے.
• دوبارہ کام اور ڈاؤن ٹائم۔ایک قطبیت کی خرابی یا ایک آلودہ فیرول جس میں موڑ کے دوران دریافت کیا گیا{0}}انجینئرنگ کے اوقات بالکل اسی وقت خرچ ہوتے ہیں جب وہ سب سے زیادہ مہنگے ہوتے ہیں۔
• اپ گریڈ میں خلل۔فائبر ایک بار نصب کیا جاتا ہے اور تین ماڈیول نسلوں میں دوبارہ استعمال کیا جاتا ہے تین بار نصب فائبر سے ڈرامائی طور پر سستا ہے۔

فائبر پلانٹ کے لیے اس کا کیا مطلب ہے۔

ایک سستا ماڈیول ورکنگ لنک نہیں بناتا۔ ٹرانسیور کو فائبر کی قسم، کنیکٹر انٹرفیس، قطبیت اور نقصان کے بجٹ سے ملایا جانا چاہیے۔

سنگل-موڈ ڈیفالٹ بن جاتا ہے۔

زیادہ تر مختصر-ریچ 400G اور 800G سلکان فوٹوونک انٹرفیس متوازی سنگل-موڈ ہیں۔ G.652.D فائبر، OS2 کے طور پر کیبل لگا ہوا ہے اور اس میں مخصوص ہے۔ITU-T کی سفارش G.652، ڈیٹا ہال یا کیمپس میں پائے جانے والے فاصلوں پر DR، FR اور LR انٹرفیس کو سپورٹ کرتا ہے، اور انسٹالیشن کو ایک ملٹی موڈ جنریشن سے منسلک نہیں کرتا ہے۔ خود فائبر پر پس منظر کے لیے، ہمارا جائزہ دیکھیںسنگل-موڈ فائبر کی خصوصیات.

کنیکٹر کو انٹرفیس سے مماثل ہونا چاہیے، لائن کی شرح سے نہیں۔

800G کے لیبل والے دو ماڈیولز کو مکمل طور پر مختلف کیبل اسمبلیوں کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ انٹرفیس کی تعریفیں IEEE 802.3 کام سے آتی ہیں:P802.3df400G اور 800G کے لیے 100G فی لین پر، اورP802.3dj200G فی لین اور 1.6T کے لیے۔ فارم فیکٹر دوبارہ ایک الگ محور ہے - پر ہمارے نوٹس دیکھیںQSFP-DD DR4 ماڈیولاور پر800G OSFP، اور پر16 فائبر MPO 800G کے لیے استعمال ہوتا ہے۔.

کام کی مثال

400G-DR4 پتی-سے-ریڑھ کی ہڈی کے لنک پر غور کریں، 120 میٹر، دو پیچ پینلز کے ذریعے چل رہا ہے:

• چینل: ماڈیول → آلات کی ہڈی → پینل → OS2 12-فائبر MPO ٹرنک → پینل → سامان کی ہڈی → ماڈیول۔ یہ چار جوڑے ہوئے MPO جوڑے ہیں۔
• فائبر کشینا: 120 میٹر تقریباً 0.35 dB/km 1310 nm پر تقریباً 0.04 dB دیتا ہے۔ اس لمبائی میں نہ ہونے کے برابر ہے۔
• کنیکٹر کا نقصان: 0.35 dB پر چار جوڑے جوڑے 1.4 dB دیتا ہے۔ 0.5 dB پر بدترین-کیس گریڈ، 2.0 dB۔
• 4 dB کے علاقے میں DR-کلاس چینل الاؤنس کے خلاف، ڈیزائن میں مارجن - ہے لیکن بدترین-کیس میں پانچواں پیچنگ پوائنٹ اس کا زیادہ تر استعمال کرے گا۔

عام اصول جس کی مثال یہ بتاتی ہے: 400G اور 800G میں، جوڑے کی تعداد لمبائی سے زیادہ اہمیت رکھتی ہے۔ عام اعداد و شمار کے بجائے مخصوص ماڈیول ڈیٹا شیٹ اور IEEE شق کے خلاف الاؤنس کی توثیق کریں، اور کم- نقصان کی اسمبلیوں کی وضاحت کریں جہاں چینل میں تین یا زیادہ جوڑے ہیں۔

قطبیت اور صفائی

پولرٹی کو پورے چینل - ٹرنک، کیسٹ، ہارنس، بریک آؤٹ اور آلات کی ڈوریوں میں ایک ساتھ منصوبہ بندی کرنی ہوگی - کیونکہ انفرادی طور پر درست اجزاء سے اکٹھا چینل اب بھی غلط سرے سے آخر تک ہوسکتا ہے۔ آرڈر کرنے سے پہلے قطبی طریقہ کی دستاویز کریں، نہ کہ تنوں کے آنے کے بعد۔

آلودگی ایک دوسری ناکامی موڈ ہے جو لین کی گنتی کے ساتھ بری طرح سے پیمانہ ہے، کیونکہ ایک MPO فیرول 12 یا 16 ریشوں کو ایک سرے کے چہرے پر مرکوز کرتا ہے اور ایک ذرہ ایک لین کو نیچے لے جا سکتا ہے۔ ملن سے پہلے معائنہ کریں، معائنہ ناکام ہونے پر صاف کریں، دوبارہ معائنہ کریں، اور ترتیب کو ٹربل شوٹنگ کے مرحلے کے بجائے انسٹالیشن مرحلہ سمجھیں۔ ہماریMPO معائنہ اور صفائی گائیڈعملی طریقہ کار اور IEC 61300-3-35 قبولیت کے معیار کا احاطہ کرتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

نیچے کی لکیر

Silicon photonics حقیقی طور پر 400G اور 800G آپٹکس کی لاگت کے ڈھانچے کو تبدیل کر رہا ہے، لیکن یہ لیزر، DSP اور پیکیجنگ کو بڑی حد تک برقرار رکھنے کے دوران مواد کے بل کے ایک حصے کو - فوٹوونک سرکٹ اور اس کے ارد گرد اسمبلی کے مراحل - کو کمپریس کر کے کرتا ہے۔ کمپاؤنڈنگ بچت سسٹم کی سطح پر ظاہر ہوتی ہے: کم پورٹس، کم کیبلز، کم پاور فی بٹ، اور ایک فائبر پلانٹ جو اگلے اپ گریڈ تک زندہ رہتا ہے۔

وہ آخری آئٹم ہے جسے خریدار براہ راست کنٹرول کرتے ہیں۔ ماڈیول تین-سال کا فیصلہ ہے؛ ٹرنک دس-سال کا ہے۔

غیر فعال پہلو کو درست کرنا

حسب ضرورت کیبلنگ اس وقت بتانے کے قابل ہے جب چینل میں بریک آؤٹ، مخلوط کنیکٹر فارمیٹس، سخت نقصان کے بجٹ یا مرحلہ وار منتقلی - معاملات شامل ہوں جہاں کیٹلاگ اسمبلی لین کے نقشے سے مماثل نہیں ہوگی۔ اگر یہ آپ کے پروجیکٹ کی وضاحت کرتا ہے، تو ٹرانسیور ماڈل، انٹرفیس، لنک فاصلہ اور بریک آؤٹ کی ضرورت بھیجیں، اور ہم ڈیٹا شیٹ سے ایک پر واپس کام کر سکتے ہیں۔اپنی مرضی کے مطابق فائبر آپٹک کیبل اسمبلیمماثل قطبیت اور اندراج-کے نقصان کے ٹیسٹ ریکارڈ کے ساتھ۔