Test-Portfolio für 1,6T- und 224G-Netzwerke So gelingt das Testen von elektrischen und optischen 1,6T-Verbindungen

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Der Sprung auf 224G-Einzelleitungen ist mit Blick auf die Signalintegrität und den Leistungsbudgets nicht trivial. Keysight erweitert sein Portfolio um durchgängige Testlösungen für elektrische und optische Verbindungen. Sie reichen vom ersten ASIC-Prototyp bis zur Serienfertigung.

Um die massiven Datenmengen von KI-Clustern bewältigen zu können, rüstet die Branche derzeit auf den kommenden Netzwerkstandard IEEE 802.3dj um. Dieser definiert Datenraten von 1,6 Terabit pro Sekunde (1,6T) pro Port. Um diese enorme Gesamtbandbreite physikalisch zu erreichen, bündeln Entwickler mehrere Übertragungskanäle (Lanes). Eine einzelne Leitung muss dabei Datenraten von 224 Gigabit pro Sekunde (224G) übertragen. Das wird in der Praxis meist über die vierstufige Pulsamplitudenmodulation (PAM4) bei einer extrem hohen Symbolrate von 112 GBaud realisiert.

Signalintegrität am physikalischen Limit

Genau dieser Sprung auf 224G pro Lane bringt Entwickler an physikalische Grenzen. Technologien wie Direct Attach Copper (DAC), Active Copper Cables (ACC) und Low-Power-Optiken rücken in den Fokus, um Bandbreite mit strikten Energie- und Kostenbudgets in Einklang zu bringen.

Neue DSPs, Retimer und lineare Verstärker ermöglichen zwar diese hohen Geschwindigkeiten, erfordern aber ein präzises Tuning und wiederholte Testzyklen in voll assemblierten Systemen. Die Signalintegrität wird bei 112 GBaud zunehmend zu einer Herausforderung auf Systemebene, die durch immer engere Konformitätsgrenzen verschärft wird.

Vom Labor bis zur Fertigung: Komplexität reduzieren

Um Designrisiken zu minimieren und die Markteinführungszeit für Next-Gen-Verbindungen zu verkürzen, hat Keysight Technologies sein 1,6T-End-to-End-Portfolio erweitert. Die neuen Testanwendungen basieren auf dem Digital Communication Analyzer (DCA) und zielen darauf ab, Entwickler nahtlos von der Ersteinrichtung über die Charakterisierung bis zur finalen Konformitätsprüfung zu begleiten.

Das Portfolio adressiert gezielt den elektrischen und den optischen Bereich:

Optische Transmitter-Konformität (IEEE 802.3dj): Die Software Keysight N1095DJCA ist auf Konformitätstests für optische Transmitter nach IEEE 802.3dj zugeschnitten. Sie unterstützt die neuen DCA-M-Abtastoszilloskope (N1093) und liefert die für 1,6T-Single-Mode-Transceiver nötige Empfindlichkeit. Für R&D- und Vorproduktionsumgebungen vergleicht die Software entscheidende Qualitätskennzahlen wie TDECQ (Transmitter and Dispersion Eye Closure Quaternary) und TDECQ-CER. Ein automatisierter Workflow beschleunigt zudem die Debugging- und Validierungszeiten erheblich.

Elektrische Transmitter-Validierung (IEEE 802.3dj): Für die Validierung früher Halbleiter-Prototypen, ASICs und System-Boards hat Keysight die Applikation N1091DJPA entwickelt. Die Software ist für R&D-Debugging-Umgebungen optimiert und ermöglicht die Charakterisierung von Transmittern mit Half-Rate-Taktkonfigurationen. In Kombination mit dem Breitband-Abtastoszilloskop DCA-X und den DCA-M-Taktrückgewinnungsmodulen hilft das Tool Entwicklern dabei, Sicherheitsmargen an elektrischen 224G-Kupferverbindungen aufzuspüren und Fehler bei frühen Prototypen schnell einzugrenzen.

224G-Multimode-Messungen: Zusätzlich adressiert das neue Multimode-DCA-M-Abtastoszilloskop N1096 die hohen Anforderungen an High-Speed-Messungen auf kurzen Distanzen. Es bietet eine Messkapazität von 224 Gbit/s bzw. 112 GBd für Multimode-Anwendungen (MM). Damit durchbricht Keysight bisherige Messgrenzen und ermöglicht die direkte Validierung von optischen Multimode-Komponenten für zukünftige High-Density-Switching-Umgebungen in der KI-Infrastruktur.

Skalierbarkeit als Schlüssel

Dr. Joachim Peerlings, Vice President der Network and Data Center Solutions bei Keysight, fasst die Entwicklung zusammen: „Da sich die Branche rasch in Richtung 224G- und 1,6T-Verbindungen bewegt, benötigen Kunden Testlösungen, die sowohl den elektrischen als auch den optischen Bereich abdecken und sich nahtlos von der Forschung und Entwicklung bis zur Fertigung skalieren lassen. Diese neuen Lösungen unterstreichen das Engagement von Keysight, zuverlässige und leistungsstarke KI-Rechenzentrumsnetze zu ermöglichen.“ (heh)

Hochgeschwindigkeits-Oszilloskope

Präzise Einblicke bis 120 GBaud bei optischen 1,6T-Transceivern

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