Xu hướng mở rộng cáp quang vẫn đang tăng tốc

Gigabit PON, hay GPON, từng là giải pháp cáp quang đến tận nhà (FTTH) trong lịch sử, cho phép tốc độ lưu lượng đường xuống là 2,48 Gb/giây và dung lượng đường lên là 1,24 Gb/giây. Tuy nhiên, công nghệ đang chuyển sang thế hệ mới nhằm đáp ứng nhu cầu băng thông lớn của cả hộ gia đình và doanh nghiệp. PON 10G đã trở thành chuẩn mực mới. Với sự xuất hiện này, các thành phần hỗ trợ PON 10G – Thiết bị Đầu cuối Đường quang (OLT) và Đơn vị Mạng Quang (ONU)/Thiết bị Đầu cuối Mạng Quang (ONT) – giúp mang đến tốc độ siêu cao lên đến 10 Gb/giây đối xứng. PON 10G đang được triển khai rộng khắp thế giới, trong khi công nghệ PON vẫn tiếp tục phát triển. [2] Dự kiến đến năm 2027, thị trường thiết bị PON trên toàn thế giới sẽ đạt doanh thu hơn 18 tỷ USD, với Tốc độ Tăng trưởng Kép Hàng năm (CAGR) là 13,2% trong giai đoạn 2021-2027. [3] 

Doanh thu OLT GPON thế hệ mới cũng được dự kiến tăng trưởng mạnh hơn 15% trong giai đoạn này, đạt mức 5 tỷ USD vào năm 2027. [4]

Thiết kế OLT mới đang tích hợp các linh kiện điện tử mạnh mẽ, kích thước lớn hơn để xử lý băng thông cao (và sẽ còn phát triển mạnh hơn khi PON 25G và 50G mở rộng). Để đạt được mức độ xử lý và hiệu suất này, các thiết bị đầu cuối được trang bị các linh kiện công suất cao, kích thước rất lớn như ASIC chuyển mạch, FPGA, bộ nhớ DDR và Bộ điều khiển vi mô (MCU) với mật độ công suất cao.   Các thiết bị đầu cuối mạng (ONT/ONU) cũng được trang bị các vi mạch (IC) tiên tiến nhằm tăng cường khả năng vận hành. Các thiết bị lớn, đa chức năng này – với kích thước từ 7 mm x 4 mm đến 45 mm x 45 mm – hoạt động liên tục và sinh ra nhiệt độ vận hành cao, nếu không được kiểm soát, điều này có thể hạn chế hiệu suất và tuổi thọ. Việc tận dụng công nghệ vật liệu giúp tản nhiệt hiệu quả từ các thiết bị công suất cao là điều cần thiết để tối ưu hóa chức năng và độ tin cậy.

Tương tự mọi thiết bị điện tử khác, thiết kế OLT và ONU cũng như các chiến lược kiểm soát nhiệt khác nhau tùy từng nhà cung cấp. Có nhiều yếu tố phải cân nhắc, từ khối lượng nhiệt linh kiện, khả năng tương thích tự động hóa của vật liệu quản lý nhiệt, hiệu suất/trở kháng dẫn nhiệt, cho đến khả năng thích ứng với dung sai của linh kiện. Các định dạng của vật liệu tiếp diện nhiệt (TIM) rất đa dạng. Chúng bao gồm từ miếng đệm đến màng keo, chất lỏng, gel và bột nhão, và việc tối ưu hóa giải pháp TIM cho toàn bộ thiết kế OLT và ONU/ONT để đạt kết quả tốt nhất cho mọi thiết bị sinh nhiệt và toàn bộ khối có thể sẽ rất phức tạp. Việc hợp tác với một nhà cung cấp vật liệu nhiệt có chuyên môn ứng dụng và danh mục giải pháp đa dạng có thể giúp các nhà phát triển thiết bị truy cập băng thông rộng chọn ra công thức tốt nhất để mang lại hiệu quả sản xuất, đảm bảo khả năng phản hồi của thiết bị đầu cuối và hiệu suất lâu dài. Một nhà cung cấp am hiểu với chuyên môn về ứng dụng dữ liệu và viễn thông, cùng với nguồn đổi mới dồi dào chắc chắn sẽ trở thành đối tác đáng tin cậy, giúp các nhà thiết kế hệ thống chuyển đổi liền mạch sang các công nghệ truy cập quang thế hệ tiếp theo, mang lại hiệu suất như đã cam kết.