Смотри на мои графики, уверен, что ты поймешь. Если не поймешь, укусишь меня, не буду тратить твоё время!
Сначала передатчик преобразует электрические сигналы в световые, затем приемник снова превращает световые сигналы в электрические.
1. Передатчик (электричество → свет)
Во-первых, данные на сервере - это электрические сигналы.
Эти электрические сигналы изначально не идеальны, будут помехи, искажения, шумы.
В это время на сцену выходит:
CDR (Clock Data Recovery) или DSP, это делает MACOM.
Он отвечает за то, чтобы неупорядоченные формы данных упорядочить и синхронизировать временные интервалы.
Можно понимать так:
Прежде чем разогнать данные на высокой скорости — сначала выстроить ряды.
Дальше очередь за:
Драйвер (лазерный драйвер), и это тоже делает MACOM.
Он отвечает за усиление упорядоченного сигнала.
Потому что сам лазер не может потреблять такой слабый ток.
Поэтому Driver похож на двигатель: превращает небольшой ток в большой.
А затем — в центр:
Лазер (Laser).
Лазер преобразует электрический сигнал в оптический.
И вот данные переходят из мира медных кабелей в мир оптоволокна.
В этот момент свет просто без остановки мчится по оптоволокну.
2. Приёмный конец (свет → электричество)
После того как свет добежал до другого конца…
Сначала сталкиваются с:
Фотодетектор (PD).
Он отвечает за то, чтобы преобразовать полученный свет обратно в слабый ток.
Обратите внимание: это крайне слабый ток.
Слишком слабый, чтобы использовать напрямую.
Поэтому второй шаг — это:
TIA (трансимпедансный усилитель), тоже производства MACOM.
Работа TIA очень проста.
То есть усиливает слабый ток, создаваемый фотодетектором, до напряжения, с которым можно работать.
Без TIA дальше ничего не сделать.
И в итоге снова очередь за:
CDR или DSP.
Потому что свет при передаче тоже искажается.
Поэтому он должен отвечать за восстановление формы сигнала, калибровку временных интервалов и восстановление данных.
В итоге передаёт серверу чистый, полностью сформированный пакет данных.
На этом весь процесс связи заканчивается.
Упомянутые выше CDR/DSP, драйверы и TIA — это всё от MACOM, и все они относятся к электрическим чипам.
Хотя «оптического чипа» нет, роль DSP будет только расти — вплоть до того, что он начнёт превосходить оптические чипы!
Почему сейчас DSP становится всё важнее?
Раньше, в эпоху 10G и 25G, CDR в основном хватало, потому что скорость была невысокой, а проблемы с сигналом не были такими серьёзными.
В эпоху 400G, 800G, 1.6T всё меняется кардинально — теперь DSP должен не просто «чинить» форму сигнала.
И ещё отвечает за:
Модуляция/демодуляция PAM4
FEC-корректирующий код
Компенсация для выравнивания
Оптимизация сигнала
Поэтому DSP уже превратился из простого «дорожного рабочего» в мозг всего оптического модуля.
Если сравнить оптический модуль с человеком…
Итак:
Оптический чип (лазер + фотодетектор) отвечает за глаза и рот.
Он отвечает за то, чтобы преобразовать электричество в свет, а свет — в электричество.
А DSP отвечает за «мозг».
Он отвечает за размышления, исправление ошибок, вычисления и обработку сигналов.
Driver и TIA отвечают за «мышцы».
Отвечает за усиление сигнала, чтобы вся система реально заработала.
MACOM — это делает тройку электрических чипов в оптическом модуле:
DSP/CDR (обработка сигналов)
Driver (лазерный драйвер)
TIA (трансимпедансный усилитель)
Проще говоря:
Производитель оптических модулей отвечает за сборку целого автомобиля, а MACOM — за поставку двигателя, коробки передач и системы управления.
Поэтому многие видят рост цен на оптические модули, смотрят на оптические кристаллы, лазеры — на эти оптические чипы.
При этом они игнорируют таких гигантов электрических чипов, как MACOM: верят, что в будущем ценность будет обнаружена и начнут реально зарабатывать — а очень часто именно эти заранее обучившиеся люди и оказываются впереди.