ザイリンクスがハイエンドのFPGA、Virtex-7HTで28Gbpsの伝送実xに成功
櫂競ぅ螢鵐スは、ハイエンドのFPGAであるVirtex-7 HTを使い、28Gbpsという、高]のシリアルトランシーバの性Δ鮗他擇靴拭1チップでこのような高]のシリアルトランシーバは、これからのインターネットのトラフィック\jに官した、100〜400Gbpsのバックボーン通信システムを実現するために要となる。

図1 28Gbpsトランシーバのアイパターン
YouTubeの拡がりやインターネットテレビの高解掬找修覆鼻▲屮蹇璽疋丱鵐匹留が広がると共にデータセンターやバックボーンの通信システムもパンクしないように帯域幅を広げる要がある。いたちごっこではあるが、応の拡j→広帯域化、の進tはまさにとどまるところを瑤蕕覆ぁネットワークシステム企業のシスコシステムズ社の調hでは2014Qにひと月当たりのトラフィック量が世cで64EB(エクサバイト:1EBは10の18乗バイト)にも達する見込みだという。通信業vやデータセンター、クラウド業vたちはトラフィック量の\jに棺茲垢桔,鮓|中だ。2011Q圓に960Gbpsの通信システム、2014Q以Tには1.9Tbpsという高]のマルチテラビットシステムが求められている。
高]のデータレートが要求されるk気如のjきさは維eすることが求められる。すなわち消J電を下げなければならない。このため内の基ボード1個のjきさは小さくしながら同じ消J電を保つようにデバイスをよりHく使って性Δ屬欧襪箸い}法をいる。例えば100Gbpsのボードを4で400Gbps、消J電60Wなら、800Gbpsのシステムを実現するためには、基のピッチを半し60Wを維eする。100Gbpsのボードを1実現するためには、25Gbpsのデバイスを4チャンネル集積し、それを8にして400Gbpsを設する。陲32チャンネルとなる。100Gbpsのラインカードを作る例として、28Gbpsで4チャンネルのトランシーバを△─ASICなどのb理演Q処理を含むラインカードにVirtex-7 HTを使う。
図2 CFP(Centi-formfactor pluggable)2と}ばれるラインカードで実現
ただし、現実のv路として、ロジックデバイスとCFP2オプティックスをTぶトランシーバではアイパターンが科に開いているか、がカギになる。このためには位相ノイズであるジッターをできるだけ低く抑えることが求められる。10Gbpsの信ナ疏では1ビットの幅は100psなので、最j限容できるジッターは35psまでだが、28Gbpsとなると約12psまでとなる。今v実証した伝送実xではランダムジッターが350fs、ジッターは6psだとしている。しかも今vはテストチップで実xしたため、実値となるともっと下げられる、という。ビットエラー率(BER)の実は10の-15乗以下だという。uられた性時での消J電はらかにしない。
ジッターを下げるため、ザイリンクスはデジタルPLLを採せず、ノイズの少ないLCタンク発振のアナログPLLをいた。加えて、a度変化などに瓦垢訖、諒儔修鯆甘DするためのO動キャリブレーション機v路を設けた。これはp信笋妊廛螢鵐抜韶の性をダイナミックにしかもアダプティブに調Dする機Δ世箸靴討い襦さらにアナログとデジタルのv路を分`するバリヤを設け、ノイズを5〜15dBらした。アイパターンを維eするための送信笋離廛螢┘鵐侫.轡v路、p信笋離ぅ灰薀ぅv路を設けていることは言うまでもない。送p信する信、郎稿v路で動かしている。
表1 Virtex-7 HTの主な仕様
このFPGAにいたプロセスは最先端の28nmプロセス。プログラムするためのソフトウエアはすでに入}可Δ如▲妊丱ぅ垢僚于戮2012Qi半を予定している。