新冠疫情加速了全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動了新一輪高新技術(shù)的普及，50G PON、量子計算、224Gbps/Lane ，PCIe 7.0 這些新技術(shù)正加速進入數(shù)據(jù)中心，改善我們的工作和學(xué)習(xí)，而要讓新技術(shù)普及，測試設(shè)備必須先行，這樣才能確保新技術(shù)的一準確應(yīng)用，近日，測試領(lǐng)域領(lǐng)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(shù)市場經(jīng)理杜吉偉，是德科技數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱華朋，Keysight網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理胡冰介紹了是德科技分享了新興技術(shù)的幾個趨勢以及是德科技相應(yīng)的解決方案。

幾個新興技術(shù)趨勢

1、50G PON 成為下一代接入網(wǎng)方向

PON技術(shù)是一點到多點的光纖接入技術(shù)，它由局側(cè)的OLT、用戶側(cè)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(zhì)網(wǎng)絡(luò)，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)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(shù)。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(shè)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(zhuǎn)變。是德科技（中國）有限公司大中華區(qū)新興技術(shù)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(shù)目前處于實驗室和原型機的階段，預(yù)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(lǐng)先全球2-3年?！?/p>

50G PON標準由FSAN組織負責(zé)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(shù)，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(shù)不是憑空出現(xiàn)的，都是為了滿足客戶真正所需?！?/p>

據(jù)是德科技介紹，50G PON系統(tǒng)接收端采用了均衡技術(shù)，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?；诖?，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(zhì)(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(shè)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(chǔ))。量子計算是量子信息科學(xué)的一個子領(lǐng)域。隨著該領(lǐng)域轉(zhuǎn)向制藥、數(shù)據(jù)安全和其他應(yīng)用中的實際運用，預(yù)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)?；?。舉例500個量子比特操控系統(tǒng)（尚未使用頻分復(fù)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(shù)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(jié)合其頻分復(fù)用，比如，1：4的頻分復(fù)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(guān)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(lǐng)域，仍是主流的技術(shù)，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(shù)的LCA、衰減器和時鐘恢復(fù)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(fù)方案；PAM4，PAM6，PAM8信號發(fā)生器推動224 Gbps技術(shù)；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(diào)整均衡以及時鐘恢復(fù)。

4、PCIe 5.0進入早期主流應(yīng)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(shè)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(wù)質(zhì)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(yīng)用。

據(jù)是德科技介紹。PCIe 6.0 IP 和測試芯片供應(yīng)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(xùn)練器，于9月推出PathWave 2023仿真軟件PCIe 5.0 訓(xùn)練器（P5551A)P5551A 便于設(shè)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?qū)?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(wù)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(xùn)練器進行 PCIe 5.0 測試的完整路徑。這種綜合型設(shè)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(shè)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(shè)計時仿真 PCIe 根復(fù)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(shè)計平臺，先進的模擬技術(shù)，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(shù)，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(shù)，包括支持所有主流的SERDES技術(shù)，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(shè)計上也有不少新功能，通過傳導(dǎo)EMI的引入可以幫助客戶自動設(shè)置參考地，端口，還集成了通用的開關(guān)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(shè)置能力。

胡冰表示科技不斷演進新技術(shù)層出不窮，是德科技為何可以緊跟新技術(shù)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(shù)的標準制定，為新技術(shù)的順利應(yīng)用提供相應(yīng)的測試方案，例如針對未來6G技術(shù)，過去兩年多來，是德科技與業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)和學(xué)術(shù)機構(gòu)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