模拟PAM4芯片组提供DSP级性能，无需牺牲超大规模数据中心

超大规模数据中心应用高级模块制造商可以使用业界首款模拟 PAM4 芯片组来降低功耗、延迟和成本，以实现完全基于标准的性能。PAM4是一种技术上具有挑战性的编码方案，特别是对于光传输，这是由于信号强度的急剧降低和对线性度的新要求造成的。技术演示已经分享了很多年;然而，迄今为止，实际部署可以忽略不计。虽然工程师们正在努力使用昂贵的4nm DSP解决方案实现PAM7，但100G CWDM4模块继续以高度优化的价格批量出货。在这种背景下，PAM4模块的大规模部署将受到一些关键考虑因素的限制。

PAM4 技术能否以比 100G CWDM4 更低的成本和功耗提供带宽？能否以强大的系统性能大批量生产？

Maxim的40G和100G解决方案多年来一直引领行业。100G斜坡是通过引入封装的25Gbps四路激光驱动器和CDR实现的，CDR表面安装在PCB上，而不是作为芯片安装在发射光学组件内。这一技术上具有挑战性的突破使100G CWDM4实现了大批量生产。现在，使用该产品的全球数据中心部署了大约 10 万个模块。现在，Maxim承担起了解决困难的模拟挑战的任务，以便以最低的物料清单（BOM）实现基于标准的PAM4模块。

Maxim的PAM4系列首批产品面向2公里阻燃市场，涵盖IEEE和Open Eye应用。发射器 IC 包括四个通道的电输入均衡器、PAM4 时钟和数据恢复 （CDR） 以及集成的外部调制激光 （EML） 驱动器。匹配的四通道接收器包括集成跨阻放大器 （TIA）、PAM4 CDR 和电输出驱动器。

避免DSP的7nm开发成本消除了BOM成本障碍。使用传统的发射器和接收器架构，可以使用简单的制造技术快速增加产量。使用Maxim芯片组的200G模块的功耗与100G CWDM4模块相似。因此，解决了采用PAM4的成本，功率和可制造性障碍。但是，这仅在解决方案具有强大的技术性能时才有意义。那是什么意思？展示具有固定光学输入、固定温度和实验室调整天数的后前向纠错 （FEC） 无差错操作可能是一个很好的演示，但这并不能证明该技术是稳健的。Maxim利用高度优化的信号链，并实现了先进的内部控制环路，使Maxim接收器能够匹配基于DSP的接收器性能。它可以在来自匹配发射器或基于 DSP 的模块的整个光输入信号范围内以最低的预 FEC BER 运行。使用模拟解决方案的一个好处是延迟从数百纳秒减少到数百皮秒，这在某些数据中心应用中可能至关重要。

Maxim的PAM4芯片组为1美元/Gbps（200G QSFP56 2km FR）铺平了道路，这是实现200G CWDM4而不是100G CWDM4的关键。回顾一下，以下是芯片组的其他主要优势：

与 DSP 相当的性能，没有 DSP 的成本和功耗

为1美元/Gbps铺平了道路，因此可以采用200G

加速产能提升，通过重复使用已建立的低成本 100G CWDM4 板载芯片生产线来保护资本支出

保持与 100G CWDM4 相同的低延迟，比 DSP 降低 1000 倍

可与基于 DSP 的解决方案互操作

审核编辑：郭婷