Dr. Rick Pimpinella leitet die Faseroptik-Entwicklung bei Panduit. Im LANline-Gespräch erklärte er, warum Parallel-Optik im Rechenzentrum das Maß der Dinge bleibt und warum Singlemode entgegen der Meinung mancher Experten nicht das Ruder übernehmen wird.

LANline: Herr Dr. Pimpinella, wie sieht die Roadmap für die Glasfaserverkabelung aus?

Dr. Pimpinella: Die Glasfaserverkabelung wird wohl die einzige Netzwerkverbindung sein, die in der Lage ist, in typischen Netzwerkanwendungen Datenraten von 50 GBit/s und mehr zu unterstützen. Dies lässt sich zum Beispiel mit modernen 50-GBit/s-Netzwerk-Switches demonstrieren. Diese neuen Hochgeschwindigkeits-Switches enthalten typischerweise einen anwendungsspezifischen ASIC mit 50 GBit/s, der die Zahl von 256 50-GBit/s-Switch-Ports unterstützt. Für solch große Port-Zahlen ist es von Vorteil, acht 50-GBit/s-ASIC-I/O-Ports zu aggregieren, um einen optischen 400-GBit/s-Switch-Port zu erzeugen.

LANline: Was bedeutet dies für Anwender, die in die Zukunft investieren wollen?

Dr. Pimpinella: Diese Hochgeschwindigkeits-Switches mit hoher Port-Dichte haben erhebliche Auswirkungen auf die Netzwerkkonnektivität. Wenn sie als Server-Switch verwendet werden, benötigen sie eine Breakout-Verkabelung, um die acht 50-GBit/s-Server-Ports physisch vom 400-GBit/s-Switch-Port zu trennen. Eine zweite Konsequenz ist die Tatsache, dass 256 Server relativ viel Platz im Rack belegen. Die dazu erforderlichen Reichweiten kann keine Kupferverbindung liefern.

LANline: Im Moment gibt es eine gewisse Konkurrenz zwischen paralleler Optik und Wellenlängen-Multiplexing mit OM5 auf Multimode für den Einsatz im Rechenzentrum. Wie bewerten Sie dies?

Dr. Pimpinella: Für Multimode-Fasern ist die parallele Optik mit zunehmender Geschwindigkeit die primäre Technik, die von den Gremien bei IEEE 802.3-Ethernet- und Fibre-Channel-Standards definiert ist. Parallel-Optik wird für mindestens die nächsten 20 Jahre die Technik der Wahl sein. Im Jahr 2021 wird es jedoch auch eine 400-GBit/s-Lösung auf Ethernet-Basis geben, die tatsächlich zwei Wellenlängen (400GBase-SR4.2) verwendet.

LANline: Woran liegt das?

Dr. Pimpinella: Es gibt mehrere Gründe, warum parallele Optik diesen Vorteil ausspielen kann. Der erste und wichtigste sind die Kosten. Die Kosten für SWDM-Transceiver werden höher sein als für Parallel-Optik. Dies ist unter anderem auf die zusätzlichen WDM-Bauteile, die Verwendung von VCSELs mit mehreren Wellenlängen sowie zusätzliche Materialien und Montageschritte zurückzuführen. Obwohl die Kosten für die reine Verkabelung für SWDM niedriger sind, wird ein Kostenvorteil erst realisiert, wenn die Kanalreichweite 100 Meter übersteigt, was jedoch die maximale Reichweite für die meisten Multimode-Anwendungen übersteigt.

Dr. Rick Pimpinella, Panduit: „Die höheren Kosten von Singlemode-Transceivern führen zu höheren Gesamt-Link-Kosten, obwohl die Singlemode-Faser billiger ist als die Multimode-Faser.“ Bild: Panduit

LANline: Es gibt eine Reihe von Experten, die Singlemode-Fasern als Lösung für fast alle Anwendungen betrachten.

Dr. Pimpinella: Bis vor Kurzem war ich ebenfalls der Überzeugung, dass Singlemode-Fasern letztlich die Multimode-Faser im Rechenzentrum verdrängen werden. Tatsächlich höre ich diese Behauptung seit mehr als 30 Jahren. Die Überlegungen basieren auf den vergleichbaren Preisen, die wir jetzt auf dem Markt sehen, und zwar zwischen 10GBase-LR-Singlemode- und 10GBase-SR-Multimode-Transceivern und den relativ niedrigen Kosten von 100G-PSM4-Transceivern. Allerdings haben mich Diskussionen mit großen Transceiver-Herstellern veranlasst, meine Meinung zu ändern. 10-GBit/s-Transceiver sind eine 16 Jahre alte Technik, und die Produktnachfrage sinkt rasant zugunsten von 25-GBit/s-Transceivern. Die hohe Produktionskapazität in Kombination mit einem geringeren Umsatzvolumen hat den Preis auf das jetzt beobachtete niedrige Niveau gesenkt. Für 100G-PSM4-Transceiver gilt nach Aussagen der Hersteller eher, dass sich die momentan niedrigen Kosten in Zukunft eher nicht konstant halten lassen.

LANline: Singlemode bleibt also teurer?

Dr. Pimpinella: Danach sieht es aus. Der Markt rechnet aus den genannten Gründen nicht mit einer signifikanten Kostenreduzierung von SM-Transceivern im Vergleich zu Multimode-Transceivern für zukünftige Anwendungen. DFB-Lichtquellen, also Singlemode-Distributed-Feedback-Laser, sind im Vergleich zu multimodalen VCSEL-Lasern immer teurer. Diese Kostendifferenz wird sich wohl weiter fortsetzen. Die höheren Kosten von Transceivern führen zu höheren Gesamt-Link-Kosten, obwohl die Faser billiger ist als die Multimode-Faser.

LANline: Herr Dr. Pimpinella, vielen Dank für das Gespräch.