가나가와, 일본--(뉴스와이어)--안리쓰 코퍼레이션과 교세라 코퍼레이션은 안리쓰의 Signal Quality Analyzer MP1900A와 교세라의 온보드 광모듈을 사용해 PCI Express®[1], *D 5.0(PCIe®5.0) 광 전송 테스트를 성공적으로 완료했다. 이 세계 최초의[A] 테스트는 엔드-포인트 Add-in Card[2](AIC)를 사용해 PCIe® 5.0(32Gbps 전송 속도) 전기 신호를 광 신호로 변환했다.

안리쓰와 교세라는 3월 7일(화)부터 9일(목)까지 미국 캘리포니아주 샌디에이고에서 열리는 OFC2023에서 공개적으로 라이브 테스트를 반복하여 진행한다.[B]

*A: PCIe® 5.0 광 전송 테스트(2022년 9월 안리쓰 조사)

*B: 협력업체 AIO Core 부스 6309번

◇ 테스트 배경

5G, IoT 및 클라우드 애플리케이션과 같은 고부가 서비스가 빠르게 확산되면서 더 빠른 데이터 속도와 더 큰 데이터 용량에 대한 전례 없는 수요가 발생하고 있다. 그러나 오늘날의 전력 집약적 데이터 센터는 전송 속도와 용량이 증가함에 따라 비용 및 지속 가능성 문제에 직면해 있다.

이번 테스트에서 양 사는 온보드 광모듈(교세라의 다층 세라믹 기술을 통해 크게 소형화됨)을 호스트(테스트 목적으로 CPU 출력 신호를 시뮬레이션하는 MP1900A)에 가깝게 장착해 초기 단계에서 전기 신호를 광 신호로 변환했다. 테스트를 통해 E/O 변환 신호가 PCIe® 5.0 표준 32Gbps 속도로 호스트에서 25m 떨어진 엔드-포인트로 전송됨을 확인했다. 또 이 성공적인 광 신호 전송 테스트를 통해 이 기술이 낮은 신호 손실을 통해 데이터 센터 전력 소비를 줄일 수 있는 가능성이 입증됐다.

앞으로 서버 간 신호 전송은 전력 소비 문제 및 대기 시간으로 이더넷을 사용하지 않으며, 서버는 직접 PCIe® 연결을 사용한다. PCIe® 광 신호 전송을 사용하는 차세대 데이터 센터 운영에서 전력 소비 감소 및 대기 시간 단축이라는 이점을 누릴 수 있다. 이 성공적인 테스트를 통해 안리쓰와 교세라는 미래 디지털 사회에서 진화하는 문제들을 해결하는 데 도움을 줄 것이다.

◇ 데모 개요

OFC2023 시연에서는 엔드-포인트 AIC와 장비 연결에서 CPU 호스트 측을 시뮬레이션한 안리쓰의 MP1900A와 교세라의 온보드 광모듈을 소개한다. (자세한 내용은 첨부된 이미지 설명 참조)

◇ 안리쓰 신호 품질 분석기 MP1900A 소개

MP1900A는 PCIe®, USB, Thunderbolt™ 및 400/800GbE를 포함한 고속 컴퓨팅 및 데이터 통신 인터페이스의 Rx 테스트를 위한 고성능 BERT[3 ]이다. LTSSM[4](Link Training Status State Machine) 기능은 고품질 파형, 고감도 입력 ED, 고정밀 지터 생성 소스(SJ, RJ, SSC, BUJ) 및 수직 잡음 발생 소스(CM-I/DM-I[7] 및 백색 잡음), 적합성 및 마진 테스트를 포함한 다양한 애플리케이션과 문제 해결을 쉽게 만들어준다.

◇ 안리쓰 BERTWave MP2110A 개요

CRU[8]가 내장된 MP2110A 4-채널 샘플링 오실로스코프는 10G-800G 광 트랜시버 및 부품의 NRZ[6] 및 PAM4[5] 아이 패턴을 분석하기 위한 이상적인 올인원 솔루션이다. 샘플링 오실로스코프와 CRU를 하나의 테스터에 결합하면 쉽고 공간을 절약하는 장비 운용이 가능하다.

◇ 교세라 온보드 모듈 개요

소형화된 폼팩터로 교세라의 온보드 광모듈은 가능한 가장 빠른 단계에서 프로세서의 전기 신호를 변환하고 전기 신호를 송수신할 때 배선 손실을 줄일 수 있도록 프로세서에 쉽게 장착할 수 있다. 또 이 교세라 제품은 데이터 센터와 슈퍼컴퓨터가 전력 소비를 줄이고 더 빠른 속도와 더 큰 용량을 구현할 수 있도록 세계 최초의[C] 512Gbps 전송 대역을 달성했다.

[C]: PCIe® 5.0 제품(2022년 9월, 교세라 조사)

[D]: PCI Express® 및 PCIe®는 PCI-SIG의 등록 상표다.

◇ 기술 용어

[1] PCI Express®

컴퓨터와 주변 장치를 연결하기 위한 하나의 버스 표준. 전송 속도에 따라 Gen 1~Gen 5로 표준화돼 있다.

[2] Add-in Card

CPU 등으로 호스트에 연결된 엔드-포인트 확장 카드(메모리, NIC 등)

[3] BERT

Bit Error Rate Tester의 약어. 디지털 신호 오류율을 측정하기 위한 테스트 장비.

[4] LTSSM

Link Training Status State Machine의 약어. PCI Express® 및 USB와 같은 직렬 버스의 링크 상태 관리를 위한 상태 전환.

[5] PAM4

펄스 진폭 변조(Pulse Amplitude Modulation)의 약어. 전압 진폭(펄스 높이)을 변경해 제어되는 전송 방법. PAM4는 4개의 전압 레벨을 사용해 하나의 시간 슬롯에 2개 데이터 비트를 전송.

[6] NRZ

Non-Return to Zero의 약어. 디지털 신호 전송의 한 형태.

[7] CM-I, DM-I

CM-I: Common Mode Interference의 약어. DM-I: Differential Mode Interference의 약어. 신호 전압에 노이즈가 추가됨.

[8] CRU

클록 복구 장치의 약어. 입력 데이터 신호에서 트리거 신호를 생성하는 기능. 샘플링 오실로스코프는 데이터 신호에 동기화된 트리거 신호가 필요하지만, CRU는 트리거 신호 없이 전송 장비의 파형 모니터링을 지원.

안리쓰코퍼레이션 소개

안리쓰는 혁신적인 통신 테스트 및 측정 솔루션을 제공한다. 안리쓰는 고객을 진정한 파트너로 참여시켜 R&D, 제조, 설치 및 유지 보수 애플리케이션을 위한 무선, 광, 마이크로파/RF 및 디지털 솔루션과 네트워크 모니터링 및 최적화를 위한 다양한 차원의 솔루션을 개발할 수 있도록 지원한다. 안리쓰는 또 통신 제품 및 시스템을 위한 정밀 마이크로파/RF 컴포넌트, 광학 디바이스 및 고속 전기 디바이스를 제공한다. 상업, 민간, 군사/항공 우주, 정부 및 기타 시장에 사용되는 신흥 및 legacy 유무선 기술을 위한 고급 솔루션을 개발한다.