光通信在100G PAM4技術(shù)糾葛里欲罷不能
我寫這篇短文完全出于自身的技術(shù)困擾以及對于政府投資各種新型技術(shù)的隱憂，特別是后者，儼然也是一種責(zé)任。
自從PAM4技術(shù)誕生以后，技術(shù)工作者似乎找到了通信可以高密度或遵循摩爾定律的權(quán)宜之計(jì)。后來，更把50G PAM4技術(shù)延伸為100G PAM4 、200G PAM4 等等。這簡直神乎奇神，認(rèn)為技術(shù)世界可以2倍速任意增長，事實(shí)遠(yuǎn)比這復(fù)雜。
2018年到現(xiàn)在，DSP 技術(shù)并沒有多大進(jìn)步，或者說DSP 原理和算法和幾十年前沒有區(qū)別。工程師能做的是應(yīng)用算法優(yōu)化，主要的問題在于，DSP通過不同的算法固然可以提高糾錯能力，這指的是，到達(dá)DSP門限的信號必須符合一定的信噪比和誤碼率。100G PAM4 DSP旨在通過二倍抽樣率獲得一倍容量的數(shù)字信號發(fā)送和接收，這本身是欠缺考慮的。但是我們也不能完全否認(rèn)該項(xiàng)技術(shù)，在相關(guān)前置條件下，100G PAM4 DSP具備很強(qiáng)的適用性，這些條件包括信號路徑、鏈路距離、信息編碼方式、非線性處理 、熱噪聲等。
考慮過于冗長的論述沒有意義，我們可以明確如下兩個結(jié)論：
- 和接近零色散EML激光器結(jié)合的100G PAM4 技術(shù)只能存在于局部應(yīng)用
- 100G PAM4 最終的成功必須是結(jié)合硅光子或板上新型光子
如上的結(jié)論只是告誡行業(yè)，千萬不要以為一項(xiàng)新技術(shù)可以隨隨便便成功，這不符合技術(shù)的現(xiàn)實(shí)和技術(shù)這個生命體繁衍的規(guī)律。雖然這是一個被互聯(lián)網(wǎng)思維寵壞的時代，但是技術(shù)從沒有改變它冰冷和需要長期求索的面孔。
我們現(xiàn)在至少面臨如下值得慎思的風(fēng)險(xiǎn)：
- 以為50G PAM4可縱橫馳騁5G通信將支付高風(fēng)險(xiǎn)的代價(jià)。50G PAM4基本可以滿足以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和信道誤碼率要求，畢竟這是一個相對于NRZ跳高不是很離譜的技術(shù)。當(dāng)我們結(jié)合通信系統(tǒng)嚴(yán)格的冗余開銷和噪聲容限以后，50G PAM4產(chǎn)品將帶給系統(tǒng)嚴(yán)重的不可靠性。不可靠性的根源是技術(shù)組織制訂的假性知識和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。
- 以為100G PAM4技術(shù)可跟隨EML發(fā)揚(yáng)光大于數(shù)據(jù)中心，即便產(chǎn)生這個想法都是錯誤的。因?yàn)橐婚_始的時候，人們腦海里閃過的念頭都是：先采用EML激光器做一個快速試驗(yàn)品，然后發(fā)布托一下公司價(jià)值。后來，這就變成一個行業(yè)淪陷和沒有下限的共識，人們都忙著去做一件皇帝的新衣。100G PAM4技術(shù)由于天生的局限性，必須受限于使用場合以及產(chǎn)品架構(gòu)。
- 以為200G PAM4技術(shù)可用于通信系統(tǒng)并杜撰可插拔的800G FR4模塊。讓我們用一下腦子，誰給我們?nèi)绱颂撏南胂?。比如為什么?dǎo)彈有短，中，長距離和洲際導(dǎo)彈，每一種導(dǎo)彈技術(shù)都是一個技術(shù)蹦極。而200G PAM4技術(shù)和800G MSA的背景就是想讓DSP再增強(qiáng)一次抽樣率和改進(jìn)算法，這不可能導(dǎo)致任何成功。
PAM4技術(shù)的興起扭曲了行業(yè)步伐和行業(yè)事實(shí)。人們涉入錯誤之河以后，只好把謊言有意或無意改編成童話。現(xiàn)在，我們也不是說，童話不是沒有可能，但這個童話，注定需要付出許許多多的行業(yè)代價(jià)以及時間和社會成本。好在我們正處于一個各種神奇技術(shù)鬼魅招搖過世的時代，圍繞PAM4技術(shù)所犯的錯誤實(shí)在不算什么。但是用這種技術(shù)宣稱簡簡單單的行業(yè)領(lǐng)先就有冒天下之大不韙的蠻橫！
不管怎么樣，PAM4技術(shù)都不是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐ㄐ趴茖W(xué)，它只是一個擴(kuò)展信號容量的數(shù)字化技術(shù)，我們必須謹(jǐn)慎利用，找準(zhǔn)匹配的技術(shù)和匹配的場景。至于野蠻而自信的做法，終將會耗盡組織的時間并在歷史中灰飛煙滅！