עוד בשנת 2019 צפיתי בצוות במתקן שיתוף מבלה אחת עשרה שעות באיתור באגים מה שהתברר ככבל מסוג A שמחובר לתשתית מסוג B. כבלי ה-mpo עבדו בצורה מושלמת מנקודת מבט של שכבה פיזית - האור שידר, הנחתה נמדדה בתוך המפרט - אבל חוסר ההתאמה של הקוטביות פירושה שנתיבי TX פוגעים בנתיבי TX במקום RX. טעות פשוטה שעלתה למישהו בסוף השבוע.
טכנולוגיית ה-MPO Cable אינה חדשה (עיצוב המחברים הבסיסי מתוארך לשנות ה-90) אך הפריסה הואצה מאוד לאחר 2015 כאשר 40G ו-100G החלו להחליף את 10G במהירויות מרכזיות סטנדרטיות. מה שהשתנה זה דרישות הצפיפות. אתה לא יכול לבנות מתקן היפר-scale מודרני באמצעות מחברי LC דופלקסים לכל דבר - שטח הפאנל אינו קיים ועלויות העבודה בהתקנה הופכות לאבסורדיות. אז בסופו של דבר קיבלנו מערכים מרובי סיבים אלה שאורזים 12, 24 או אפילו 72 סיבים למחבר בודד בגודל בערך של התמונה הממוזערת שלך.
הפעולה המכנית הבסיסית: אתה דוחף שני חוזים שיוצרו במדויק יחד כך שליבות סיביות זכוכית מרובות יתיישרו מקצה לקצה תוך מיקרומטר של דיוק. המחבר MPOמשתמש בפינים מובילים בצד אחד (זכר) שמתחברים לחורי יישור בצד השני (נקבה) כדי להבטיח שכל הסיבים האלה מסתדרים כראוי. למחברים זכרים יש שני פיני נירוסטה הבולטים מחזית החסם - בקוטר של כ-0.7 מ"מ, הנמשכים אולי 2-2.5 מ"מ מעבר לקצה הקצה. למחברים נקבים יש את החורים המתאימים בחוד כדי לקבל את הפינים האלה.
סובלנות קוטר פין מדריך היא מגוחכת - אנחנו מדברים על ±2 מיקרומטר על קוטר ומיקום פינים. כשחושבים על כך שליבות סיבים רב-מצבים הן 50 או 62.5 מיקרומטר (מצב יחיד הוא 9 מיקרומטר), דיוק היישור מתחיל להיות הגיוני. כל היסט לרוחב על פני כ-2-3 מיקרומטר מתחיל לדרדר את אובדן ההחדרה באופן ניכר, וחוסר יישור של 10 מיקרומטר יכול לדחוף אותך אל מחוץ למפרט לחלוטין.
כל סיב בכבל סיב mpo מקבל מספר מיקום המבוסס על מיקומו במערך. המספור הסטנדרטי עובר משמאל לימין כשאתה מסתכל על קצה המחבר כשהמפתח (הלשונית הפלסטיקית הקטנה הזו על גבי המארז) מופנה כלפי מעלה. אז סיב 1 הוא צד שמאל, סיב 12 הוא צד ימין ב-MPO סטנדרטי של 12 סיבים. נעשה מורכב יותר עם מערכים של 24 סיבים או 72 סיבים כי יש לך מספר שורות - ואז אתה מספר משמאל לימין בשורה התחתונה (1-12), ואז משמאל לימין בשורה הבאה למעלה (13-24), וכו'.
מדוע קוטביות גורמת לרוב בעיות השדה
סוג A, Type B, Type C קוטביות... מוסכמות השמות לא עוזרות. סוג B הוא מה שרוב פריסות ה-SR4 של 100G משתמשות בו מכיוון שמדובר במפתח שהופכים ישר דרכם-להפוך את כיוון המחבר בקצה אחד, כך שנתיבי השידור יתיישרו באופן טבעי לנתיבי קליטה בקצה הרחוק. ספציפית: עם סוג B (נקרא גם "שיטה B" בתקני TIA-568), סיב 1 בקצה אחד מתחבר לסיב 12 בקצה השני, סיב 2 עובר ל-11, סיב 3 ל-10, וכן הלאה. ההיפוך מתרחש בתוך הכבל במהלך הייצור.
סוג A הוא ישר דרך סיב 1 מתחבר לסיב 1, סיב 2 לסיב 2 וכו'. נראה פשוט יותר, אבל אז אתה צריך לטפל במיפוי שידור/קבלה במקום אחר במערכת שלך, מה שבדרך כלל אומר עיצובי פאנל תיקון מורכבים יותר.
סוג C (המכונה לפעמים "זוגות מתהפכות") מחליף זוגות סמוכים - סיבים 1 ל-2, סיבים 2 ל-1, סיבים 3 עד 4, סיבים 4 עד 3, תוך המשך דפוס זה. משמש בעיקר בפריסות ספציפיות של Cisco FEX ובכמה מערכי אחסון.
עכשיו כאן הדברים מסתבכים בהתקנות אמיתיות. נתוני השוק (ל-valuates.com יש שוק מחברי MPO ב-831 מיליון דולר בשנת 2024, צפי של 2005 מיליון דולר עד 2031 - כלומר 13.6% CAGR) מראים צמיחה מסיבית, אך אינם קולטים כמה טכנאי שטח לא מבינים במלואם את מפרטי הקוטביות. יצרני משדרים שונים מיישמים את ה-pinouts בצורה שונה אפילו בתוך אותו תקן. בדקתי מלאנוקס 100G SR4 QSFPs שנזקקו לקוטביות הפוכה מ-Intel SR4s עבור אותה פלטפורמת מתגים - שניהם טוענים לתאימות מלאה של 100GBASE-SR4.
מפרט IEEE 802.3bm מאפשר וריאציה זו, שהיא נכונה מבחינה טכנית אך מתסכלת תפעולית. בודק הכבלים שלך יראה את כל 8 הסיבים (4 TX, 4 RX בתצורת 100G SR4) עוברים בדיקות כוח אופטי ומדידות אובדן הכנסה, אבל הקישור לא יתאמן כי TX פוגע ב-TX. עליך להחליף לכבל בקוטביות הפוכה או להשתמש בקלטת מתאם מתהפך.
משדרים של צד שלישי מחמירים את זה מכיוון שחלק מהיצרנים חותכים פינות בתיעוד. קיבלתי אופטיקה שבה גיליון הנתונים רשום pinout אבל המודול הפיזי הטמיע אותו לאחור - הספק טען "Pinout מתוקן לתאימות עם מערכות מדור קודם", מה שתורגם ל"פישלנו את הייצור אבל החלטנו לשלוח אותו בכל זאת."
אם כבר מדברים על 100G SR4: התצורה הזו משתמשת ב-8 מתוך 12 הסיבים במחבר MPO-12 סטנדרטי. ארבעת המצבים האמצעיים (סיבים 5, 6, 7, 8 במערך של 12 סיבים) אינם מחוברים לשום דבר - הם רק חורים ריקים בשקע ה-MPO של המשדר. תקן 40GBASE-SR4 הגדיר את הפריסה הזו במקור, ו-100G SR4 שמר על אותו ממשק פיזי לתאימות לאחור. המיקומים שאינם בשימוש יוצרים הזדמנויות לזיהום להיכנס למחבר, וזו אחת הסיבות לכך שהליכי הניקוי של MPO הם כל כך קריטיים בהשוואה למחברי LC שבהם אתה מתמודד רק עם שני קצוות סיבים במקום שתים עשרה.
צפיפות פיזית מול מציאות התקנה
ספקים אוהבים להציג שקופיות על האופן שבו כבל אופטי mpo אחד של 12 סיבים מחליף שישה חיבורי LC דופלקסים, וחוסך כמויות עצומות של שטח פאנל. המתמטיקה לגיטימית - מחבר MPO-12 הוא ברוחב של כ-7.5 מ"מ לעומת כ-6.5 מ"מ עבור דופלקס LC, כך שאתה מקבל פי 6 מספירת הסיבים באותה טביעת רגל בערך. קנה קנה מידה ל-MPO-24 (משמש לעתים קרובות בפריסות של 200G ו-400G) ואתה מסתכל על שיפור פי 12 ביחס ל-LC.
Dataintelo.com מציג את פלח מכלולי ה-MPO של 12 סיבים שגדל מ-1.2 מיליארד דולר ב-2023 ל-2.8 מיליארד דולר חזוי עד 2032, מה שמשקף פריסה אמיתית. אבל צמיחת השוק הזו לא מסבירה את מורכבות ההתקנה שמגיעה עם צפיפות גבוהה יותר.
רדיוס הכיפוף המינימלי עבור מכלולי mpo של כבלים הוא בדרך כלל פי 10 מהקוטר החיצוני של הכבל במהלך ההתקנה, הפחתת לאולי פי 5 עבור התקנות סטטיות לאחר חבישה ומאובטחת הכבל. עבור כבל תא מטען עגול סטנדרטי של 3.0 מ"מ, כלומר רדיוס כיפוף של 30 מ"מ במהלך משיכה, 15 מ"מ לאחר ההתקנה. השווה את זה לסיבי סימפלקס בגודל 2.0 מ"מ שצריכים 20 מ"מ במהלך משיכה, 10 מ"מ סטטי. לא נשמע כמו הבדל גדול עד שאתה מנסה לנתב מספר כבלי מטען של 24 סיבים דרך מנהל כבלים אופקיים 2RU ומגלה שאין פיזית מספיק מקום כדי לשמור על רדיוס כיפוף תקין על כולם בו זמנית.
גורם הפריצה מרכיב זאת. כבל תא מטען MPO בעל 12 סיבים עשוי להיות בקוטר 3.0 מ"מ, אך כאשר אתה מוציא אותו ל-12 סיבים בודדים (לחיבור למקלטי משדר בודדים או המרה ל-LC), רגלי ה-Fanout הללו זקוקות למרחב ניתוב. לרוב מכלולי הפריצה של ה-MPO יש רגליים עם חציצה הדוקה של 900 מיקרון, שהן קשיחות יחסית. חבישה של הרגליים האלה בצורה מסודרת לתוך פאנל תיקון או קלטת דורשת אורך רפוי ומרחב ניהול כבל שחישובי הצפיפות לא מתחשבים בהם.
ביצעתי התקנות שבהן חישבנו חיסכון של 40% במקום באמצעות גזעי MPO במקום מגשרים דופלקסים של LC, אבל לאחר שהתייחסנו לדרישות רדיוס הכיפוף בכבלי תא המטען ושטח ניתוב מרווח עבור רגלי הפריצה, החיסכון בפועל בשטח הסתיים קרוב יותר ל-15-20%. עדיין כדאי, אבל לא השיפור הדרמטי שהציעו דפי המפרט.
צפיפות המתלים השתגעה. נתוני Mordorintelligence.com מראים שצפיפות הספק הממוצעת של מתלים עלתה מ-15kW ב-2022 ל-40kW במתקני AI/ML חדשים עד 2024. זו לא רק עלייה בצריכת החשמל, אלא גם פרוקסי לצפיפות מחשוב, שמניעה את צפיפות הקישוריות. מתלה של 40kW עשוי לכלול 40-50 שרתים, שכל אחד מהם זקוק לחיבורי 25G או 100G מרובים. תשתית הכבלים לתמוך בצפיפות זו צריכה להשתמש בטכנולוגיות כבלים סיבים אופטיים של mpo; פשוט אין דרך אחרת להכניס מספיק ספירת סיבים למתלה עם מגש כבלים ושטח פנל זמין.
אבל צפיפות גבוהה יותר פירושה פחות שטח זרימת אוויר, מה שיוצר אתגרי ניהול תרמי. לחומרי מעיל כבלים יש דירוגי טמפרטורה (בדרך כלל 75 מעלות עבור כבלים בדירוג מליאה), אך פעולה מתמשכת בטמפרטורות גבוהות פוגעת בחומר המעיל לאורך זמן. הוצאתי גזעי MPO בני חמש מתלים בצפיפות גבוהה שבהם חומר המעיל הפך שביר וסדוק עקב רכיבה תרמית, למרות שהסיבים בפנים עדיין פעלו.
מה קורה במהלך שידור האות
כאשר אתה מפעיל 100G על כבל סיב mpo באמצעות מקלטי משדר SR4, אתה למעשה מפעיל ארבעה ערוצי 25G עצמאיים במקביל-25.78125 Gbps לנתיב ליתר דיוק, מכיוון שיש קידוד 64B/66B. ארבעת הנתיבים הללו משדרים בו זמנית על ארבעה סיבים בעוד ארבעה סיבים אחרים מטפלים בנתיב החזרה. מודול מקלט המשדר QSFP28 ממיר את האות החשמלי של 100G מהממשק המארח לארבעה ערוצים אופטיים באורך גל של 850nm (עבור סיבים OM3/OM4/OM5 multi-mode) או 1310nm (עבור גרסאות PSM4 במצב יחיד).
כל נתיב אופטי הוא עצמאי. למערך המשדר VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) במקלט המשדר יש ארבעה לייזרים נפרדים, שכל אחד מהם מאופנן ישירות על ידי זרם הנתונים החשמליים עבור נתיב זה. בצד הקליטה, יש לך ארבע פוטודיודות PIN המזהות את האות האופטי וממירות חזרה לחשמל. הטיית הנתיב מטופלת ב-DSP של מקלט המשדר - הולך להיות השהייה דיפרנציאלית בין נתיבים מכיוון שנתיבי הסיבים הפיזיים אינם זהים לחלוטין באורך, כך שהמקלט צריך לחצץ וליישר מחדש את זרמי הנתונים לפני שילובם מחדש לפלט חשמלי יחיד של 100G.
Globalgrowthinsights.com מציין כי 67% ממרכזי הנתונים בקנה מידה גבוה משתמשים כעת ב-MPO עבור שידור אופטיקה מקבילית, וזה הגיוני בהתחשב בכך שכל מהירות מעל 40G די מצריכה נתיבים מקבילים. 400G משתמשת בשמונה נתיבים ב-50G כל אחד (למעשה 53.125 Gbps עם PAM4 קידוד תקורה), כלומר 86 סיבים בסך הכל (RX) MPO-16 או טריטוריה כפולה MPO-12.
אלגוריתמי תיקון השגיאות קדימה בשכבה הפיזית יכולים לפצות על נתיב אחד עם שיעור שגיאות סיביות גבוה יותר כל עוד הנתיבים האחרים שומרים על איכות. סף BER טיפוסי הוא 10^-12 או טוב יותר לפעולה "נטולת שגיאות", אבל ה-FEC יכול לתקן עד אולי 10^-5 BER בנתיב בודד אם הנתיבים האחרים פועלים נקיים. זה חשוב בפתרון בעיות מכיוון שיכול להיות לך סיב מזוהם אחד במכלול ה-mpo של הכבלים שלך שגורם לשגיאות גבוהות בנתיב אחד, והקישור נשאר פעיל אבל הביצועים מתדרדרים בהדרגה כאשר מנוע ה-FEC עובד שעות נוספות.
הטמפרטורה משפיעה על אובדן ההחדרה יותר ממה שרוב האנשים מבינים. לפרול הקרמי (זירקוניה הוא חומר נפוץ) יש מקדם התפשטות תרמית סביב 10 ppm/K, בעוד שסיבי סיליקה הם כ-0.5 ppm/K. מעל תנודת טמפרטורה של 30 מעלות (לא נדיר בין לילה/יום או חורף/קיץ בחלק מהמתקנים), ניתן לראות את החסימה מתרחבת ביחס לסיב, מה שמשנה מעט את היישור המכני. בדרך כלל משפיע על אובדן הכנסה רק בכמה מאיות ה-dB, אבל אם הקישור שלך היה שולי מלכתחילה, השינוי הקטן הזה יכול לדחוף אותך לשגיאות לסירוגין.
גרוע מכך: כמה מחברי MPO זולים יותר משתמשים באפוקסי כדי לאבטח את הסיבים בחוס, ולאפוקסי יש התפשטות תרמית הרבה יותר גבוהה מאשר לקרמיקה או לסיב. לאורך זמן ומחזוריות תרמית, האפוקסי יכול לזחול, ולאפשר למיקומי הסיבים לעבור בצורה מיקרוסקופית. מחברים איכותיים משתמשים בכיווץ מכני או בשיטות הדבקה אחרות בעלות הרחבה נמוכה, אבל אתה מקבל מה שאתה משלם עבורו.
בעיות התקנה שמדריכי הספק מדלגים עליהן
כל מדריך התקנה אומר לך לנקות את המחברים. מה שהם לא מדגישים מספיק הוא שניקוי MPO דורש פרוצדורות שונות לחלוטין מניקוי LC או SC. עם LC אתה יכול לבדוק ויזואלית את הקצה באמצעות מיקרוסקופ כף יד (הגדלה של פי 400 היא סטנדרטית), לזהות כל זיהום ולנקות עם מנקה בלחיצה אחת או מגבונים נטולי מוך עם אלכוהול איזופרופיל עד שהבדיקה מראה משטח נקי.
MPO אתה לא יכול לבדוק ויזואלית ללא ציוד מיוחד. הסיבים שקועים מעט מאחורי פני החסימה (כדי להגן עליהם מפני נזק), והם ערוכים בתבנית צפופה - 12 סיבים ברוחב של כ-6 מ"מ, או 24 סיבים באותו חלל עבור מערך של 24 סיבים. מיקרוסקופ כף יד לא יאפשר לך לראות את כל קצוות הסיבים בו זמנית, וגם אם הוא יכול, זווית הבדיקה שגויה. אתה צריך בדיקה ספציפית ל-MPO שמצלמת את כל המערך בבת אחת, או מערכת בדיקה אוטומטית שיכולה לנתח את כל החזיתות ולדרג אותן כעבור/נכשל בהתבסס על תקני IEC 61300-3-35.
מערכות הבדיקה הללו עולות כסף אמיתי. טווחי MPO כף היד הזולים הם אולי $3000-4000, מערכות אוטומטיות עם דירוג עובר/נכשל יכולות להעלות $15,000-25,000. הרבה קבלני התקנה לא רוצים להשקיע כל כך הרבה בציוד בדיקה, אז הם מנקים את המחברים באמצעות הקסטות המאושרות (מגב מכני בתוספת ממס IPA) ומקווים לטוב ללא אימות בדיקה מתאים.
תקני זיהום עבור MPO מחמירים יותר ממחברים חד-סיביים. חלקיק אבק או גדיל סיבים שיהיו מקובלים על גבול במחבר LC (הגורם אולי לאובדן נוסף של 0.2-0.3 dB) יכולים לחסום לחלוטין סיב במערך MPO מכיוון שהסיבים הבודדים קטנים יותר ומרווחים יותר. הקריטריונים לעבור/נכשל המוגדרים ב-IEC 61300-3-35 מציינים גדלי שריטות וחלקיקים מקסימליים באזור ליבת הסיבים, אזור ההדבקה, אזור החיפוי וסובלנות זיהום שונות עבור כל אזור.
נתוני Bossonresearch.com מצביעים על כך ש-40% מזמני ההשבתה של הרשת בסביבות היפר-סקאלה הגיעו מאי-יישור סיבים ובעיות מחברים, כאשר זיהום הוא גורם השורש המוביל. שמסלולים עם זיהום ניסיון בשטח הם מצב הכשל מספר אחד עבור התקנות כבלים של mpo, לפני נזק פיזי, קוטביות שגויה או מקלטי משדר גרועים.
הבעיה היא שזיהום יכול להתרחש בכל נקודה בין סיום המפעל להתקנה הסופית. המחבר עשוי להישלח נקי מהמפעל (יצרנים טובים בודקים כל מחבר), אבל אם המתקין לא משתמש במכסי אבק מתאימים במהלך משיכת הכבל, או אם מכסי האבק נופלים במהלך האחסון, או אם מישהו נוגע בקצה החוט (שמני אצבעות הם מזהמים נוראיים), הכנסת זיהום שלא יימצא עד שהקישור נכשל בבדיקה.
מקשים, התמצאות והכאוס של פתרון בעיות
מפתח הפלסטיק הזה על בית מחבר ה-MPO - הלשונית הקטנה שניצבת מלמעלה - עושה שני דברים. ראשית, זוהי תכונת קיטוב מכנית כך שאינך יכול להכניס את המחבר הפוך. המפתח מתאים לחריץ מתאים במתאם או בשקע המתאימים. שנית, הוא קובע אסמכתא למספור סיבים, שהופך קריטי כאשר אתה צריך לפתור בעיות איזה סיב ספציפי במערך של 12 סיבים גורם לבעיות.
תקן TIA-568 אומר: עם מפתח למעלה, סיב 1 נמצא בצד שמאל של המערך כאשר מסתכלים על קצה המחבר. אבל עסקתי במכלולי כבלים מיצרנים אסייתיים מסוימים שבהם הם ממוספרים מימין לשמאל עם מפתח למעלה, או אפילו לא סימנו את מיקום הסיב 1 בכלל, מה שאילץ אותך לבדוק עם מד כוח אופטי כדי להבין את ה-pinout. זה יוצר גיהנום מוחלט במהלך פתרון הבעיות מכיוון שאיש התמיכה הטכנית בטלפון אומר לך "בדוק את הסיב 3 עבור זיהום" ואתה מסתכל על הסיב הלא נכון כי המספור הוא אחורה ממה שהם מצפים.
מחברים זכר לעומת נקבה קיימים מכיוון שפיני המדריך צריכים לאן ללכת. כל חיבור כבל mpo דורש קצה זכר אחד (עם פינים) וקצה נקבה אחד (ללא פינים). פרקטיקה סטנדרטית של מרכז נתונים: לוחות תיקון הם נקבה, כבלי תיקון הם זכר בשני הקצוות. בדרך זו כל כבל תיקון יכול להתחבר לכל יציאה. המתאם בפאנל הוא נקבה משני הצדדים, ומספק את החיבור בין יציאת הפאנל (נקבה) לכבל התיקון (זכר).
זה מתקלקל כשמישהו מזמין בטעות כבל תא מטען מסויים בשני הקצוות. ראיתי את זה קורה מספר פעמים - בדרך כלל שגיאת רכש שבה מישהו סמן את התיבה הלא נכונה בטופס ההזמנה, או בלבול בין הטרמינולוגיה של "מחבר נשי" ל"מתאם נשי". הכבל מופיע באתר, המתקינים מנסים לחבר אותו, ושני הקצוות דורשים פינים מובילים זכריים כך שהוא לא יתחבר לשום דבר בתשתית הקיימת. שלח את הכבל בחזרה להפסקה (בדרך כלל זמן אספקה של 3-4 שבועות) או מתאמים של חבר מושבעים מזכר לזכר (מה שיוצר בעיות קוטביות לא סטנדרטיות).
לפי proficientmarketinsights.com שוק ה-MPO הגיע ל-813 מיליון דולר ב-2025, למרות ש-valuates.com אמרו 831 מיליון דולר לשנת 2024 וראיתי מקורות אחרים מצטטים מספרים שונים לחלוטין. הנקודה היא: זהו שוק משמעותי עם סטנדרטים בוגרים כביכול, אבל היישום המעשי עדיין מבולגן מספיק כדי שאנשי טכנולוגיה מנוסים נתקלים בבעיות באופן קבוע. התקנים מגדירים את הממשק הפיזי, אבל הם לא מונעים טעויות אנוש בפריסה או מטפלים בכל מקרי הקצה שעולים בהתקנות אמיתיות.
צבע המעיל על כבל סיב אופטי mpo עוקב אחר המוסכמות - צהוב עבור OS2 במצב יחיד, אקווה עבור OM3, סגול או אקווה עבור OM4 (תלוי ביצר), ירוק ליים עבור OM5. אבל הסתמכות רק על צבע הז'קט נשך אנשים. ראיתי התקנות שבהן כבל עם מעיל אקווה התברר כמצב יחיד של OS2, כי ליצרן נגמר חומר המעיל הצהוב והחליף את ה-aqua, וחושב ש"זה עדיין סיבים, מה ההבדל?" ההבדל הוא שחיבור מקלטי משדר VCSEL 850nm המיועדים ל-OM4 multimode לסיבים עם מצב יחיד של OS2 נותן לך אובדן קישור נוראי מכיוון שחוסר התאמת קוטר שדה המצב גורם לרוב האור להתחבר למצבי חיפוי שמתפוגגים תוך כמה מטרים.
סרט מול מבנה צינור רופף בתוך המעיל עושה הבדל עבור התקנה אך לא עבור ביצועי קישור. כבל סרט אורז את הסיבים במבנה סרט שטוח, בדרך כלל עם סיבים המחוברים זה לזה בחומר מטריצה שנרפא ב-UV, וסרטים מרובים נערמים במידת הצורך עבור ספירת סיבים גבוהה. משיג קוטר כבל קטן יותר עבור ספירת סיבים נתונה, אך מבנה הסרט שביר יותר - חורג מרדיוס הכיפוף המינימלי יכול לסדוק את החומר המטריצה, וליצור נקודות מתח שבהן סיבים נשברים מאוחר יותר. בניית צינור רופף מכניסה סיבים לצינורות חיץ מלאים בג'ל או בליבת אוויר, ומספקת בידוד מכני טוב יותר בין סיבים וגמישות רבה יותר עבור ניתוב התקנות בשטח. החיסרון הוא קוטר ומשקל כבל גדולים יותר.
מציאות של פריצות והמרה
כבלי תא מטען ישרים של MPO פועלים מצוין עבור קישורים מנקודה לנקודה המחברים שני מתגים עם תא מטען בודד של 12 סיבים או 24 סיבים, תוך שימוש בכל הסיבים עבור חיבורי נתיב מקבילי. הופך מסובך יותר כאשר אתה צריך לפרק את ה-MPO הזה לחיבורים בודדים. לסוגי הכבלים של mpo המיועדים לפריצה יש קטע תא מטען המסתיים עם מחבר MPO בקצה אחד, ומחברי LC דופלקס מרובים מאווררים בקצה השני.
תצורה נפוצה: MPO-12 מתפרץ ל-4 LC דופלקס (שמונה סיבים בשימוש, ארבעה זוגות). זה מטפל בהמרה של 40G ל-4x10G (משדר 40GBASE-SR4 בצד MPO, ארבעה משדרים של 10GBASE-SR בצד LC) או 100G ל-4x25G. כבל הפריצה מטפל בניתוב הסיבים ובקוטביות הפנימית, כך שאתה פשוט מחבר את קצה ה-MPO ליציאת 40G/100G שלך ומחבר את ארבעת מחברי הדופלקס של LC לארבע יציאות 10G/25G נפרדות.
נפוץ יותר ויותר: MPO-16 עד 8 LC דופלקס ליישומי 400G. מקלט משדר 400G SR8 משתמש ב-16 סיבים (8 TX ב-50G כל אחד, 8 RX ב-50G כל אחד), המתאים למחבר MPO-16 או MPO-12 כפול. פיצול זה לשמונה חיבורי 50G נפרדים (משדרים 50GBASE-SR SFP56) דורשת תצורת פריצה של 1 ל-8. שימושי לחיבור יציאת מתג של 400G לתשתית ישנה יותר שתומכת רק ב-25G או 50G לכל יציאה, או למעבר הדרגתי ממהירויות נמוכות יותר ל-400G בלי צורך להחליף הכל בבת אחת.
מודולי הקסטות המשמשים לפריצות אלה מציגים שכבה נוספת של מורכבות. בתוך הקסטה יש לך את ההמרה MPO ל-LC שנעשתה עם ניתוב סיבים פנימי - בעצם מכלול קטן של כבל MPO-ל-MPO או MPO-ל-LC בתוך בית הקסטה, עם יציאות ה-LC שהוצאו החוצה אל הפאנל הקדמי. כל חיבור פנימי מוסיף אובדן הכנסה (בדרך כלל 0.5-0.75 dB לזוג מחברים משודכים), ובית הקלטת יכול להגביל את זרימת האוויר אם אתה מערם מספר קלטות בפאנל בצפיפות גבוהה.
איתור באגים של התקנות מבוססות קלטות הוא כואב כי כאשר קישור נכשל, אתה צריך להבין: האם זה כבל המטען של MPO, חיבור ה-MPO לקלטת, ניתוב הקסטה הפנימי, כבל התיקון של LC מקסטה לציוד, או המשדר? בסופו של דבר אתה עושה בדיקות אובדן הכנסה על כל מקטע, מחליף כבלים ידועים כדי לבודד את הכשל, בודק זיהום בכל נקודת חיבור. יתרונות הכבלים המובנים שגורמים ל-globalgrowthinsights.com לדווח על עלייה של 52% בשימוש ב-MPO לצורך פשטות ההתקנה, אינם מתורגמים לפשטות פתרון הבעיות כאשר יש לך קלטות בתערובת.
עלויות העבודה עולות על עלויות החומר בפריסות בקנה מידה גדול. כבל מטען של 12 סיבים MPO עשוי לעלות 150-300 דולר, תלוי באורך וברמת האיכות, אך עבודת ההתקנה (משיכה, חבישה, בדיקה, תיעוד) יכולה להגיע ל-400-600 דולר כאשר לוקחים בחשבון זמן מיומן של סיבים תזונתיים. מחקרי שוק קוגניטיביים מציינים שיבושים בשרשרת האספקה של COVID-19 פוגעים קשה בהתקנות MPO, בין היתר ממחסור בכוח אדם, אך גם בגלל שעבודת MPO דורשת הכשרה מיוחדת יותר מאשר כבלים מובנים בסיסיים. אתה יכול ללמד מישהו לסיים ולבדוק מחברי LC תוך מספר ימים; התקנה נכונה של MPO, ניקוי, בדיקה ופתרון תקלות לוקחים שבועות של הכשרה וחודשים כדי לבנות מיומנות אמיתית.
מה מגיע ואילו מגבלות נשארות
800G מתחיל בפריסה כעת (בסוף 2024/תחילת 2025) תוך שימוש בשמונה נתיבים ב-100G לכל נתיב. זה דורש מעבר ל-32 סיבים בסך הכל (16 TX, 16 RX) כלומר MPO-24 עם כמה מיקומים שאינם בשימוש, MPO-16 כפול, או המתנה ל-MPO-32 שעדיין לא סטנדרטי. טכנולוגיית המחברים יכולה לתמוך פיזית בתצורות אלה - אתה יכול לייצר פרול עם 32 מיקומי סיבים ולשמור על סובלנות היישור הנדרשות - אבל מורכבות ההתקנה גדלה בצורה גרועה. יותר סיבים פירושו יותר ניקוי, יותר בדיקה, יותר פתרון בעיות כאשר משהו משתבש.
1.6T Ethernet נמצא בפיתוח תקנים (IEEE 802.3dj), ככל הנראה משתמש ב-16 נתיבים ב-100G כל אחד בפריסות ראשוניות, ואז בסופו של דבר 8 נתיבים ב-200G כל אחד כאשר PAM4 ב-200G/נתיב הופך למעשי. כך או כך אתה מסתכל על 32+ סך הסיבים (TX+RX), אשר דוחף את טכנולוגיית מחברי MPO לעבר הגבולות של מה שמעשי לפריסה בשטח. קיימות גישות אלטרנטיביות כמו אופטיקה קוהרנטית ב-1.6T על פני זוגות סיבים בודדים, אך עולות משמעותית יותר מאופטיקה מקבילה.
פריסות MPO במצב יחיד עומדות בפני אילוצים הדוקים יותר. לסיב OS2 יש ליבה של 9 מיקרומטר לעומת 50 מיקרומטר עבור OM4 multimode, כך שסבילות היישור לרוחב יורדת לכ-1 מיקרומטר או פחות. יש לייצר פינים מובילים לפי מפרטים הדוקים יותר, ליטוש קצה חוט צריך להיות מדויק יותר, וכל זיהום הופך להיות קריטי יותר. הצד החיובי הוא מרחק-מצב יחיד תומך 10 ק"מ או יותר אפילו ב-400G (באמצעות PSM8 או תקנים דומים), לעומת אולי 100 מטרים עבור multimode OM4 ב-400G SR8.
רכישת te.com של Linx Technologies ביולי 2022 (מוזכרת בנתוני מחקרי השוק הקוגניטיביים) נועדה להתרחב לרכיבי RF/אנטנה עבור IoT, שאינם קשורים ישירות לסיבים, אך משקפת תנועה רחבה יותר בתעשייה לעבר פתרונות קישוריות משולבים. האתגר עבור טכנולוגיית MPO אינו תכנון המחברים עצמו - שהוא בוגר ומוכח - זה מערכת ההתקנה סביבו. צריך תכניות הדרכה טובות יותר, ציוד בדיקה זול יותר, תיעוד ברור יותר של סכימות קוטביות, ואולי סטנדרטיזציה מסוימת של פינות קלטות כדי להפחית את מורכבות פתרון הבעיות.
תחזיות השוק הנוכחיות (ל-mordin intelligence יש שוק חוטים/כבלים במרכזי נתונים ב-20.91 מיליארד דולר ב-2025, צמח ל-54.82 מיליארד דולר עד 2031 עם 7.94% CAGR, סיבים אופטיים לוקחים 60% נתח הכנסות) מראות צמיחה חזקה מתמשכת המונעת על ידי בניית מרכזי נתונים בקנה מידה גדול והגירה ל-4000G/8000G. MPO יתפוס את רוב הצמיחה הזו מכיוון שאין אלטרנטיבה מעשית לצפיפות מרובת סיבים מקבילים במהירויות אלו.
מה שמעניין הוא הפער בין יכולת תיאורטית למציאות בשטח. מחבר ה-mpo הכבל יכול לתמוך פיזית ב-800G, 1.6T, אפילו גבוה יותר במידת הצורך. המגבלה היא לא המחבר - אלא איכות ההתקנה, בקרת זיהום, ניהול קוטביות ורמת ההדרכה של האנשים שעושים את העבודה. מערכת MPO המותקנת בצורה מושלמת פועלת כמתוכנן. מערכת המותקנת על ידי טכנאים לא מאומנים מספיק תחת לחץ לוח זמנים, עם פרוטוקולי ניקוי לא מספיקים ותיעוד נקודתי, נכשלת לסירוגין בדרכים יקרות לפתרון ותיקון.
זו הפשרה ההנדסית הבסיסית עם טכנולוגיית MPO: אתה מקבל שיפור צפיפות מסיבי ועלויות התקנה נמוכות יותר לכל סיב בתמורה לדרישות מיומנות גבוהות יותר ופחות סובלנות לתקלות במהלך ההתקנה. עובד נהדר כאשר נעשה נכון. נכשל ביוקר כאשר נעשה לא נכון. השוק העולמי של 2-3 מיליארד דולר קיים מכיוון שמרכזי נתונים זקוקים לפתרונות בקנה מידה מעבר ל-100G מבלי לדרוש החלפת תשתית מלאה כל 18 חודשים, ו-MPO מספקת את הדרישה הזו לעתים קרובות יותר.
