Metamorphose von Transceivern

Bevor wir über Transceiver sprechen, möchten wir uns mit unseren Erfahrungen aus dem Alltag beschäftigen. Mobiltelefone sind heutzutage aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und der Markt für Handy-Hardware und -Software boomt. Wenn Sie ein neues Handy kaufen, installieren Sie als Erstes alle möglichen Apps darauf. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass Sie über ausreichend Speicherplatz verfügen. Wenn Sie eine Speicherkarte für Ihr Handy kaufen, fällt Ihnen die Entscheidung möglicherweise schwer. Denn es gibt die unterschiedlichsten Speicherkarten auf dem Markt. Wenn die Verkäufer ihre Produkte enthusiastisch anpreisen (SD-Karte, TF-Karte, CF-Karte oder Speicherstick; 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB oder sogar 128 GB; Klasse 4, Klasse 6 oder Klasse 10 usw.), fragt man sich, was das für eine Karte ist.

So wie Speicherkarten in SD-Karten, TF-Karten und Memory Sticks unterteilt werden können, gibt es auch bei Transceivern unterschiedliche Typen und Schnittstellen, die als „Gehäuseform“ bezeichnet werden. Die Gehäuseform ist die primäre Grundlage für die Klassifizierung und Produktaufteilung von Transceivern .

Wie wir wissen, ist „Transceiver“ ein zusammengesetztes Wort aus „Sender“ und „Empfänger“. Bevor Transceiver auf den Markt kamen, gab es tatsächlich zwei Geräte: Sender und Empfänger. Damals wurden Sender und Empfänger von einigen großen Telekommunikationsgeräteherstellern ohne Größenstandardisierung produziert und verkauft, genauso wie Handyladegeräte unterschiedliche Anschlüsse hatten und nicht kompatibel waren. Der Einsatz solcher Sender und Empfänger ist für Benutzer sehr umständlich. Dann diskutierten die Hersteller dieses Problem und definierten eine Spielregel namens MSA (Multi Source Agreement), um das Spiel zu standardisieren. In der Folge erlangten viele Transceiver-Hersteller Bekanntheit.

GBIC

Das Aufkommen von Gigabit-Ethernet (1000 Mbit/s bzw. 1 Gbit/s) hat die Datenübertragung auf ein neues Niveau gehoben. RJ45-Stecker und Netzwerkkabel konnten die Anforderungen für die Fernübertragung bisher nicht erfüllen, da sie nur eine Reichweite von 100 Metern ermöglichen. Selbst Cat6-Kabel sind aufgrund ihrer Bandbreitenbeschränkung nur für die Kurzstreckenübertragung in einem elektromagnetisch stabilen Umfeld geeignet. In diesem Fall ist ein optisch-elektrischer Schnittstellenkonverter erforderlich, der Licht für die Verbindung und Kommunikation nutzt. GBIC, die Abkürzung für Gigabit Interface Converter, erfüllt diese Anforderung und ist der erste standardisierte Transceiver mit Gehäuseschnittstelle. Das Aufkommen von GBIC ist ein Meilenstein in der Entwicklung von Transceivern und hat bahnbrechende Bedeutung.

SFP/XFP/SFP+

Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden auch die Transceiver-Module immer kleiner. Daher kam das Mini-GBIC, auch Small Form-Factor Pluggable (SFP)-Modul genannt, auf den Markt. Ähnlich wie Micro-SD eine Weiterentwicklung der SD-Karte ist, ist SFP eine Weiterentwicklung des GBIC-Transceivers. Es handelt sich um einen kompakten, Hot-Plug-fähigen Transceiver für Telekommunikations- und Datenkommunikationsanwendungen.

Neben der Größe wird auch die Geschwindigkeit von SFP immer höher, beispielsweise 1,25 G, 2,5 G, 4 G usw. Bei 10 G stellte man jedoch fest, dass die Kapselung zu klein war, um viele Komponenten unterzubringen. Um dieses Problem zu lösen, wurden XFP-Module als neuer Transceiver-Standard eingeführt.

In römischen Zahlen steht „V“ für 5 und „X“ für „10“. XFP steht also für 10 Gigabit Small Form-Factor Pluggable-Module, die Signale mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbit/s übertragen können. Dank des technologischen Fortschritts konnte das Problem, dass SFPs nicht genügend Komponenten in ihrem Gehäuse aufnehmen konnten, um 10 G zu erreichen (im Jahr 2006), 2009 gelöst werden. Denn nach drei Jahren Entwicklung konnten die Komponenten mit hoher Integration und kleinerer Größe gestaltet werden. Dieses 10G-SFP wurde SFP+ genannt, also Enhanced Small Form-Factor Pluggable. Verglichen mit SFP hat SFP+ hinsichtlich Größe, Funktion, Steckerdefinition usw. die gleichen Eigenschaften. Zur Klassifizierung wird das Modul als SFP+ bezeichnet, das eine Geschwindigkeit von 8 Gbit/s oder mehr unterstützt.

Transponder 300PIN/XENPAK/XPAK/X2

Tatsächlich ist XFP nicht der erste 10G-Transceiver auf dem Markt. Der 10G-Transceiver-Markt hat vor XFP bereits 300Pin und XENPAK/XPAK/X2 durchlaufen. Da diese Produkte mit SerDes-Chips integriert sind, sprechen wir üblicherweise von Transpondern statt von Transceivern.

Da über eine elektrische Schnittstelle immer mehr Signale übertragen werden, wird die Anzahl der Pins in elektrischen Steckverbindern erhöht, um diesen Bedarf zu decken. Ein 300-Pin-Steckverbinder hat 30 Spalten x 10 Reihen (wie in der folgenden Abbildung gezeigt) und erfüllt die aktuellen Anforderungen.

Im Jahr 2002 mussten aufgrund technischer Einschränkungen neue Wege beschritten werden, um die Situation zu ändern. Einerseits war es schwierig, Signale mit 10 Gbit/s über ein Kabel auf die Hostplatine des Benutzers zu übertragen. Die Transceiver nahmen sich dieser Aufgabe an und lösten die Schwierigkeiten durch die Integration zweier elektrischer SerDes-Chips – eines Multiplexers und eines Demultiplexers. Dadurch verringerte sich die Datenrate der Hostplatine des Benutzers, da ein 10-Gbit/s-Seriensignal in 16 Seriensignale mit jeweils 644 Mbit/s aufgeteilt wurde. Andererseits waren die Komponenten der Transceiver zu dieser Zeit so groß, dass sie nicht in ein Small Form-Factor Pluggable-Modul (siehe folgende Abbildung) passten.

Im Laufe der Zeit wurde die Kapazität der Host-Boards stetig verbessert, sodass die Signalübertragung mit einer Geschwindigkeit von 3 Gbit/s möglich wurde. Daher wurden 16er-Signale in 4er-Signale umgewandelt, um die Größe der Transceiver zu verringern. Diese Transceiver werden als 10G-Transceiver der 2. Generation bezeichnet. Ihr Anfangsbuchstabe ist „X“ (wie oben erwähnt steht „X“ für 10 in römischen Zahlen). Beispiele hierfür sind XENPAK , XPA und X2, die eine Geschwindigkeit von bis zu 10 Gbit/s erreichen können.

Im Jahr 2006, als die Preemphasis-Schaltung und die Equilibrium-Technologie ausgereift waren, war es nicht mehr schwierig, Signale mit einer Geschwindigkeit von 10 Gbit/s über eine einzige Glasfaser auf der Hostplatine zu übertragen. Infolgedessen wurde der SerDes-Chip seitdem nicht mehr benötigt. Darüber hinaus ermöglichten kleinere optische Komponenten und eine höhere IC-Integration die Miniaturisierung. Transceiver der 3. Generation, nämlich XFP und SFP+, kamen auf den Markt und sind in der heutigen 10G-Anwendung noch immer weit verbreitet.

Entwickelter Trend und Schicksal der Transceiver-Paketform

Wie das Sprichwort sagt: Um einen Fisch an der Angel zu haben, muss man zunächst wissen, was der Fisch mag. Bei Transceivern ist es dasselbe. Die Entwicklung von Transceivern hängt von den Kundenbedürfnissen ab. Tatsächlich benötigen Kunden immer schnellere, kleinere, stromsparendere, funktionellere und kostengünstigere Transceiver. In Wellenform kommen verschiedene Transceiver-Pakete auf den Markt. Da die neue Generation von Transceiver-Paketen die ältere Generation nach und nach ersetzt, müssen auch die alten Versionen aktualisiert werden, andernfalls werden sie nach und nach ersetzt, bis sie ganz verschwinden. Als beispielsweise XFP auf den Markt kam, wurde der Transponder nach und nach ersetzt. Durch die Einführung der abstimmbaren Technik waren die 10G-Transponder bisher noch auf dem Markt. Doch jetzt verfügt auch SFP+ über eine abstimmbare Technik, was darauf hindeutet, dass XFP früher oder später verschwinden wird.

„Früher hielten mich die Leute für das beste Gerät zur Signalübertragung. Doch jetzt, wo der neue Transceiver auf den Markt kommt, haben die Leute langsam genug von mir.“ Dies könnte der Monolog des Herzens jedes Transponders oder Transceivers älterer Versionen sein.

Tatsächlich passiert das, was mit Transpondern oder älteren Transceivern passiert, auch mit Menschen. Wer aufhört, sich zu verbessern, wird früher oder später ersetzt. Die Leute hören dann nur noch das neue Lächeln, aber niemand kümmert sich darum, dass Sie in der Ecke weinen.

Dieser Artikel soll Transponder sowie ältere Transceiver-Versionen würdigen, die einst eine glanzvolle Zeit erlebten, aber schließlich ersetzt wurden. Ich möchte meinen Beitrag mit einem Tang-Gedicht „Royal Pavilion“ beenden:

<<行宫>>
寥落古行宫，
宫花寂寞红。
白头宫女在，
闲坐说玄宗。

(Allgemeine Idee: Mit der Zeit werden die Palastmädchen alt, während die roten Blumen im kalten und trostlosen Palast noch blühen. Diese einsamen Damen können nur dasitzen und über vergangenen Ruhm reden.)

Moment mal, ist das alles? Absolut nicht. SFP+ lacht doch nicht zuletzt. Ein neuer Anbieter namens „Parallel“ ist auf dem Markt und hat eine neue Revolution begonnen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Blog-Update nächste Woche.