什麼是PAM4 PAM4是PAM(Pulse Amplitude Modulation，脈衝幅度調製)調製技術的一種。 PAM信號是繼NRZ(Non- Return-to-Zero)後的熱門信號傳輸技術，也是多階調製技術的代表，當前已被廣泛應用在高速信號互連領域。 NRZ和PAM4信號典型波形如下圖所示。其中，右側為NRZ和PAM4的光眼圖對比，NRZ為單眼波形，PAM4為三眼波形(y軸方向存在3個眼狀圖形)。  »NRZ與PAM4信號差異如下: NRZ信號採用高、低兩種信號電平表示數字邏輯信號的1、0，每個時鐘週期可以傳輸1bit的邏輯信息。 » PAM4信號採用4個不同的信號電平進行信號傳輸，每個時鐘週期可以傳輸2bit的邏輯信息，即00、01、10、11。 因此，在同樣波特率條件下，PAM4信號比特速率是NRZ信號的2倍，傳輸效率提高一倍，同時還可有效降低成本。因其高效的傳輸效率，IEEE以太網標準組802.3已確定在400GE/200GE/50GE接口中的物理層採用50Gbps/lane(簡稱50G) PAM4編碼技術。  為什麼需要PAM4？ PAM4技術本質是一種更高效的調製技術，可以有效提升帶寬利用效率。 1.2.1 5G承載，需要大帶寬低成本解決方案成本訴求。 從4G至即將到來的5G，流量增長非常迅猛，但與此形成鮮明對照的是，運營商的收入依然以低速增長，兩者的差異差越來越大。 如何縮小流量和收入的不平衡是運營商面臨的一大痛點。如果可以解決此痛點，無疑會在5G解決方 案競爭中獲得優勢。 最有效降低差異的措施是降低成本。在移動承載網設備的成本構成中，光模塊佔比越來越大。 如果 可以有效降低光模塊的成本，無疑會對降低整網設備 成本起到至關重要的作用。 性能訴求與前幾代移動網絡相比，5G網絡的能力將有飛 躍發展。例如，下行峰值數據速率可達20Gbps，而 上行峰值數據速率可能超過10Gbps。在基礎設施方 面，運營商應該進行端到端的網絡架構改造，構建從 接入網、匯聚網到核心網的彈性架構，增強其基礎設 施的帶寬擴展靈活性。 提升發光效率和性能，業界普遍採用III-V族元素化合 物進行光芯片設計，與僅需要保證電氣性能的CMOS 工藝用純矽有較大差異。 當前光技術發展已成為接口發展技術瓶頸。 CMOS工藝經過幾十年發展已經非常成熟，由於有海 量應用以及N次迭代後優化的工藝。相比之下，III-V 族發展速度已顯著落後，受限產業規模，在工藝成熟 度和標準化方面存在較大差距。當前，光技術發展速 度已不能滿足經典的摩爾定律要求，即每18個月性 能翻倍。通信領域的光電子技術發展速度，當前需要 24~36個月才能翻倍。 為了使光電子技術發展更快，出現了矽光技術等新的工藝技術，以及高階調製等算法技術等手段加速。 PAM4屬於高階調製技術的一種，可認為是利用 電領域技術加速光技術發展的一個有效方法。 |
