Metrik VDM dan FEC: link PAM4

Pada 50G per lane ke atas, daya optik berhenti menjadi indikator kesehatan yang cukup: sebuah link PAM4 dengan daya Rx yang sempurna bisa hanya berjarak satu konektor kotor dari error yang tidak dapat dikoreksi, dan tanda pertamanya bukan sebuah dBm melainkan sebuah rasio kesalahan bit. Dua sumber memberikan angka itu. Di dalam modul, CMIS VDM (Versatile Diagnostics Monitoring) melaporkan BER pra-FEC, SNR, dan kesehatan laser per lane; pada host, decoder FEC menghitung codeword yang dikoreksi dan yang tidak dapat dikoreksi. Bersama-sama, keduanya menunjukkan seberapa jauh sebuah link dari kegagalan selagi link itu masih membawa trafik tanpa kehilangan data.

Mengapa FEC mengubah diagnostik

Setiap PMD Ethernet 25G+ pada PAM4 (dan sebagian besar PMD 25G NRZ) mengasumsikan FEC Reed-Solomon. Optik diizinkan memberikan rasio kesalahan mentah 10⁻⁵–10⁻⁴ karena FEC memperbaikinya menjadi 10⁻¹² atau lebih baik. Konsekuensinya: link yang mendegradasi menunjukkan tidak ada error sama sekali ke MAC sampai batas FEC dilewati, lalu gagal secara tiba-tiba. BER pra-FEC adalah satu-satunya indikator margin yang halus.

Ketidakcocokan konfigurasi: FEC, autonegosiasi & pelatihan link.

VDM — apa yang dilaporkan modul

VDM berada pada halaman CMIS 20h–2Fh (diatur dalam bank per 8 lane) dan diiklankan pada halaman 01h. Setiap besaran memiliki sebuah deskriptor (tipe, lane), sebuah sampel live, empat ambang, dan flag, persis seperti monitor klasik.

Jenis besaran yang diamati (CMIS 4.0/5.x)

F16 adalah format rasio 16-bit milik CMIS: eksponen 5-bit dan mantissa 11-bit, nilai = mantissa × 10^(eksponen − 24). BER pra-FEC sebesar 1,5 × 10⁻⁶ disimpan sebagai mantissa 1500 dengan eksponen 15. Sisi media = jalur optik; sisi host = antarmuka elektrik ke ASIC switch — BER sisi host yang buruk menunjuk ke konektor atau board, bukan ke serat optik.

Counter FEC sisi host

Switch atau NIC menghitung, per port dan sering per lane:

Tempat membacanya: show interfaces … fec / phy detail pada kebanyakan NOS (Memverifikasi optik), ethtool -S (fec_corrected_blocks, fec_uncorrectable_blocks) dan ethtool --show-fec pada Linux, show interfaces counters fec pada SONiC. Counter bersifat kumulatif — bersihkan lalu amati laju-nya.

Membaca keduanya secara bersamaan

Ambang dan pemberitahuan

Ambang VDM ditetapkan oleh vendor; peringatan tinggi tipikal untuk BER pra-FEC berada sekitar sepersepuluh dari batas FEC (2 × 10⁻⁵ pada KP4). Untuk pemberitahuan, gunakan laju dan tren: BER pra-FEC yang naik satu dekade dalam seminggu adalah sebuah perintah kerja terlepas dari ambangnya (Pemantauan). Error yang tidak dapat dikoreksi pasca-FEC selalu merupakan sebuah insiden.

Di mana VDM tidak tersedia

Modul SFF-8472 dan SFF-8636 tidak memiliki VDM: link NRZ 10G/25G/100G mengandalkan counter FEC host dan daya Rx. Sebagian modul SFF-8636 mengekspos SNR atau BER khusus vendor pada halaman 20h–21h atau byte vendor — hanya dapat dibaca dengan alat milik vendor tersebut. Untuk NRZ tanpa FEC (10G LR, 1G), counter CRC/input-error pada antarmuka adalah satu-satunya tampilan di level bit.

Di CodingBox

Untuk modul CMIS, CodingBox membaca deskriptor dan sampel VDM dan menampilkannya per lane berdampingan dengan monitor klasik pada DDM, mendekode rasio F16 menjadi angka biasa. Counter FEC host berada di luar modul dan di luar programmer — counter itu berasal dari switch.