Page 19 - 網絡電信2024年12月刊

用于云和AI數據中心的波段擴展多模光纖

陳皓 董浩 陳欣
康寧光通信

摘要：本文提出了一種新型的工作波段擴展多模光纖（HDR MMF），以支持單通道100G VCSEL
在更寬波長（850~910nm）范圍內工作，實現100米的傳輸距離。文章使用Monta-Carlo方法模擬了
HDR MMF的最小模式帶寬隨工作波長的分布。結合多模光纖模式帶寬（EMB）和色散帶寬，分析了HDR
MMF的鏈路帶寬和傳輸距離。最后測試了HDR MMF在850nm單波和BiDi應用的傳輸性能。這種波段擴展
的多模光纖為當前800Gb/s和未來1.6Tb/s的多模連接提供靈活的VCSEL波長選擇和經濟的部署。

關鍵詞：多模光纖、有效模帶寬、波段擴展、AI集群互連

1、介紹 多模連接方案的單通道速率在過去十年里經歷了快速的演
進，從10G到25G，50G，以及現在的100G?；贕PU的連接的人
多模光纖（MMF）已被廣泛用于短距離通信，例如數據中 工智能網絡加速了連接方案的速率演進，最新的GPU架構推動了
心內部或園區的連接[1-2]。隨著ChatGPT的出現，基于VCSEL和多 單通道200G的研究[3]。
模光纖的連接方案，因其較低的成本和功耗，也已應用于人工
智能集群內部的連接。圖1是一個典型的AI集群架構圖，圖中的 圖2 多模高速收發器演進方案路線圖
AI集群包含多個可擴展單元Superpod，Superpod內部的服務器
和交換機之間的連接距離一般小于20米，而Superpod之間的交
換機的連接距離可達100米。這種兩種應用場景下多模和單模連
接方案都是可行的選擇，基于成本，功耗以及可靠性等因素考
慮，很多客戶選擇多模的連接方案。

圖1 典型的AI集群，鏈接距離可達100米

圖2是高速多模收發器演進的路線圖。高速率的收發器
的實現方式有幾種：更高的單通道數據速率（從目前的100G向
200G演進）；更高的調制格式（NRZ到PAM4）；更多光纖并行或
波分復用（WDM）。目前市場上有兩種基于波分復用的收發器。
一種是單纖雙向（BiDi）收發器[4]，使用850nm和910nm兩個波
長傳輸，收發器速率可達800Gb/s和1.6Tb/s[5]。另一種是短波

網絡電信 二零二四年十二月 17