新冠疫情加速了全球數(shù)字化轉型，推動了新一輪高新技術的普及，50G PON、量子計算、224Gbps/Lane ，PCIe 7.0 這些新技術正加速進入數(shù)據(jù)中心，改善我們的工作和學習，而要讓新技術普及，測試設備必須先行，這樣才能確保新技術的一準確應用，近日，測試領域領頭羊是德科技舉行了一場新品發(fā)布會上，在本次發(fā)布會上，是德科技大中華區(qū)新興技術市場經(jīng)理杜吉偉，是德科技數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務拓展經(jīng)理朱華朋，Keysight網(wǎng)絡基礎設施和數(shù)據(jù)中心業(yè)務拓展經(jīng)理胡冰介紹了是德科技分享了新興技術的幾個趨勢以及是德科技相應的解決方案。

幾個新興技術趨勢

1、50G PON 成為下一代接入網(wǎng)方向

PON技術是一點到多點的光纖接入技術，它由局側的OLT、用戶側的ONU ，以及ODN組成。所謂“無源”是指在ODN中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部都由光分路器等無源器件組成。

PON是一種純介質網(wǎng)絡，避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是通信行業(yè)長期期待的技術。同有源系統(tǒng)比較，PON具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享，節(jié)省機房投資，設備安全性高，建網(wǎng)速度快，綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點。

當前，接入網(wǎng)正在從10G PON向50G PON轉變。是德科技（中國）有限公司大中華區(qū)新興技術市場經(jīng)理杜吉偉分享說：“50GPON是下一代接入網(wǎng)的方向，該技術目前處于實驗室和原型機的階段，預計2023年將會有商業(yè)化產(chǎn)品發(fā)布，2024年或2025年估計會開始商業(yè)化部署，中國在50GPON部署方面將領先全球2-3年。”

50G PON標準由FSAN組織負責制定，定義于ITU-T G.HSP.50pmd系列標準中。據(jù)介紹，50G PON系統(tǒng)接收端采用了均衡技術，并在接收端使用雪崩二極管，其噪聲性能和光電二極管不同，在TDEC分析時，需要改變接收端的定義。杜吉偉透露，是德科技在50G PON研發(fā)測試方案方面，與歐洲和中國的頭部企業(yè)密切合作，尤其是在ITU G.9804.3項目上，開發(fā)出為50G PON優(yōu)化的TDEC測試方案。從展示出來的案例可見，在均衡處理之前TDEC值是2．2 dB，而經(jīng)過13 tap FFE均衡之后則為1．4 dB。

杜吉偉表示：“是德科技一直致力于推動50G－PON的標準化和產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善，針對接收端、發(fā)射端和原型機套件已經(jīng)有完整的測試方案。我們的產(chǎn)品和技術不是憑空出現(xiàn)的，都是為了滿足客戶真正所需。”

據(jù)是德科技介紹，50G PON系統(tǒng)接收端采用了均衡技術，而在接收端使用雪崩二極管，其噪聲性能和光電二極管不同，在TDEC分析時，需要改變接收端的定義。基于此，Keysight和Nokia以及中國的頭部企業(yè)在ITU G．9804．3項目上合作，從而開發(fā)出為50G PON優(yōu)化的TDEC測量解決方案。在展示的案例中可以看到，在均衡處理之前TDEC值是2．2 dB，而經(jīng)過13 tap FFE均衡之后則為1．4 dB。據(jù)悉，Keysight一直致力于推動50G－PON的標準化和產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)完善，針對接收端和發(fā)射端有完整的測試方案。

2、量子計算加速而來

量子計算 Quantum computing是利用量子態(tài)的性質(如疊加原理和量子糾纏)來執(zhí)行計算。執(zhí)行量子計算的設備被稱為量子計算機。量子計算機相比傳統(tǒng)計算機能夠從根本上更快地解決某些計算問題，比如整數(shù)分解(這是RSA 加密的基礎)。量子計算是量子信息科學的一個子領域。隨著該領域轉向制藥、數(shù)據(jù)安全和其他應用中的實際運用，預計在未來幾年內(nèi)會得到擴展。

據(jù)是德科技專家介紹，量子計算帶來的挑戰(zhàn)之一是規(guī)模化后帶來的易用性問題。量子操控系統(tǒng)的軟件代碼部分，代碼越簡單越好，要用量子計算的語言來寫代碼，而不是用儀器控制的代碼來寫。量子控制系統(tǒng)的硬件部分，集成度越高越好，是德科技的M5000A系列方案不需要外部混頻器，不需要外部本振，不需要I／Q混頻器校準，也沒有校準帶來的宕機時間問題。

量子計算帶來的挑戰(zhàn)之二是可以信賴的性能。其中包括：幅度和相位穩(wěn)定，為此，是德科技開發(fā)了新的機箱，并在該機箱中內(nèi)置了相位噪聲極低的參考時鐘；對于任意波形發(fā)生器部分，多通道之間的相位相干非常重要，是德科技M5000A多通道之間的定時和同步是自動完成的，消除手動帶來的繁瑣和誤差；另外，M5300A 任意波形發(fā)生器信號帶寬2GHz， 內(nèi)置數(shù)字高達16GHz的上變頻，操控的Qubit可以超過1000個。

量子計算帶來的挑戰(zhàn)之三是操控系統(tǒng)的規(guī)模化。舉例500個量子比特操控系統(tǒng)（尚未使用頻分復用來操控）來看，操控500 ～ 2000個量子比特的占地空間約為2．5米 寬x 1．1米高x 0．52米深，如圖中所示，30個機箱，每個機箱中內(nèi)置一個2.4 GHz的參考時基，該時基相位噪聲很低，對于不同機箱間的模塊相位相干非常重要，可以跨越80個機箱甚至更多；是德科技的M5000量子操控系統(tǒng)用純數(shù)字化技術實現(xiàn)，不需鎖相環(huán)來維持相干；其功分器帶有放大功能，可防止相噪性能下降；機箱中的模塊除AWG、數(shù)字化儀、數(shù)字I／O、下變頻外，還包括M9032／33A同步模塊，他們可向PXIe機箱背板提供100MHz的時鐘；該圖實例是一500 Qubit的操控系統(tǒng)，其中所使用的AWG M5300A， 支持2GHz帶寬，如果結合其頻分復用，比如，1：4的頻分復用，可以使得該配置支持2000 Qubits的操控。

據(jù)介紹，是德科技的M5000量子操控系統(tǒng)，是為量子計算操控而優(yōu)化的，其中M5300A任意波形發(fā)生器性功能尤為優(yōu)異，單個模塊擁有4通道， 2GHz中頻，數(shù)字上變頻高達16GHz，14－bit，支持FPGA編程。

3、224Gbps／Lane處于早期研發(fā)

據(jù)是德科技專家介紹，224Gbps／Lane處于早期器件和IC研發(fā)階段，英特爾在2021年12月發(fā)布了224Gbps／Lane FPGA測試芯片。在2022 年2月，OIF宣布CEI-224G 框架，在OIF 224G相關標準制定中，是德科技發(fā)揮了非常積極的作用。在許多現(xiàn)有224G接口以及CPO／NPO的測試中，都有是德科技的儀器在工作。比如：224Gbps電信號測試需要更快速的誤碼率分析儀器M8050A（或任意波發(fā)生器M8199B）；224Gbps光信號測試需要120GHz光帶寬的示波器N1032A， N1032B。今天112G／L在研發(fā)領域，仍是主流的技術，而在中國，數(shù)據(jù)中心對多模的需求非常高，是德科技為此推出了針對多模技術的LCA、衰減器和時鐘恢復測試儀器。

是德科技M8050A新一代誤碼儀擁有以下特性：完整的120 GBd發(fā)射、接收和時鐘恢復方案；PAM4，PAM6，PAM8信號發(fā)生器推動224 Gbps技術；其基于內(nèi)存中的參數(shù)（不是基于算法生成的碼型）；客戶可編輯的符號映射；碼型編輯器；7tap去加重，0．5％分辨率，信道匹配和補償更好；100mV ～ 1．4Vpp差分輸出；誤碼分析借助UXR （SD 7150A）支持NRZ，PAM4／6／8；基于DSP的可調整均衡以及時鐘恢復。

4、PCIe 5.0進入早期主流應用

PCI-Express是一種高速串行計算機擴展總線標準，它原來的名稱為“3GIO”，是由英特爾在2001年提出的，旨在替代舊的PCI，PCI-X和AGP總線標準。PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設備分配獨享通道帶寬，不共享總線帶寬，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務質量(QOS)等功能。

PCIe 5.0 官方workshop 開始于2022年4月，與PCIe 4.0相比，PCIe 5.0最大的改進在于帶寬又提升了1倍，PCIe 4.0×4的帶寬為64Gbps，PCIe 5.0×4的帶寬則達到了128Gbps。因此PCIe 5.0 SSD會擁有更強的性能表現(xiàn)，目前。PCIe 5.0進入早期主流應用。

據(jù)是德科技介紹。PCIe 6.0 IP 和測試芯片供應商有Synopsys, Candence, Rambus, eTopus etc.PCI-SIG 計劃于2025年發(fā)布 PCIe 7.0 。

是德科技在2022年4月推出了PCIe5．0協(xié)議分析儀和訓練器，于9月推出PathWave 2023仿真軟件PCIe 5.0 訓練器（P5551A)P5551A 便于設置、連接和快速配置，用于啟動 PCIe 鏈路并檢查基本的 LTSSM 和協(xié)議功能。PCIe 5.0 協(xié)議分析儀(P5552A)它能夠對 PCIe 系統(tǒng)進行深入的協(xié)議分析，同時保證出色的信號完整性。它可以顯示從物理層到事務層的數(shù)據(jù)，讓您輕松發(fā)

是德科技PCIe 協(xié)議解決方案提供了使用 PCIe 協(xié)議分析儀和 PCIe 訓練器進行 PCIe 5.0 測試的完整路徑。這種綜合型設計可以顯著提升信號完整性，并且通用性也非常出色。

為 PCIe 設計提供數(shù)據(jù)鏈路/傳輸層分析，支持所有 PCIe 速度：2.5 GT/s、5.0 GT/s、8 GT/s、16 GT/s 和 32 GT/s，此外，在驗證 PCIe 設計時仿真 PCIe 根復合體和端點器件，經(jīng)過優(yōu)化的外形有助于實現(xiàn)良好的信號完整性。

PathWave 2023仿真軟件方面，其擁有完整的內(nèi)存設計平臺，先進的模擬技術，以及優(yōu)化的仿真流程；支持HBM3以及LPDDR5X標準；支持PCIe6．0和USB4等各種前言接口技術，包括對PAM3／PAM4／PAM6／PAM8／PAM16等信號的支持；支持IBIS－EMD（IBIS 7．1定義）；是首個完整支持BIRD209的EDA廠家；與前一個版本相比，DDR5／LPDDR5一致性測試例支持更加全面。此外PathWave 2023仿真軟件還有全面的Serdes仿真和建模技術，包括支持所有主流的SERDES技術，包括802．3 （Ethernet），PCIe，USB，Ethernet，MIPI等，以及靈活的AMI建模能力。在電源完整性設計上也有不少新功能，通過傳導EMI的引入可以幫助客戶自動設置參考地，端口，還集成了通用的開關模型，方便客戶進行頻域和時域的噪聲分析；輻射EMI分析幫助用戶產(chǎn)生水平和垂直輻射圖譜并提供不同的方向設置能力。

胡冰表示科技不斷演進新技術層出不窮，是德科技為何可以緊跟新技術發(fā)展？是因為是德科技參加了全球很多標準組織，較早介入新興技術的標準制定，為新技術的順利應用提供相應的測試方案，例如針對未來6G技術，過去兩年多來，是德科技與業(yè)內(nèi)領導企業(yè)和學術機構一起投身于 6G 研究，并且看到了越來越快的發(fā)展步伐。（完）

審核編輯 ：李倩