本站曾討論過 FEC（Forward Error Correction）前向糾錯技術，該技術目前普遍應用於 400GbE、800GbE 等光通訊傳輸中。KP4 RS（544,514）FEC 是一種在乙太網路中使用的編碼方案，其核心功能是透過植入識別碼、抓取錯誤並進行校正，有效處理 PAM-4 訊號的傳輸挑戰。目前 KP4 FEC 技術能廣泛支援 OSFP 和 QSFP-DD 光模組，執行每通道平均 100Gbps 速率的信號錯誤檢測與校正工作，提升光通訊高速傳輸的穩定性與可靠性。
光通訊傳輸速率從 800GbE 要進一步擴增至 1.6TbE (1600GbE) 時，負責制定 1.6TbE 規範的〈IEEE 802.3dj 工作小組〉將每個通道的資料傳輸速率從 100 Gbps 提高到 200 Gbps。雖然 KP4 FEC 在 100Gbps 速率的狀態下，能有效地注入識別錯誤碼並進行除錯；但 1.6TbE 時，訊號發送平台內部的 OSFP/QSFP-DD 光模組需增幅到 200Gbps/lane，這讓原本的FEC 糾錯模式無法準確應付雙倍資料量/錯誤率，因此，IEEE 802.3dj 工作小組進一步制定了「FECi（inner FEC）」糾錯模式。
FEC 和 FECi 有什麼不同？
FECi (inner FEC) 是一種內部前向糾錯機制，與標準 FEC（outer FEC）搭配使用，形成雙層錯誤更正架構。這種方式能在不同傳輸階段修正錯誤，提高整體系統的可靠性。最新的 FECi 技術、與 1.6TbE 光通訊模組都還在初步開發階段，但可以從 802.3dj 工作小組標準化討論的鏈路系統中，三種主要 FEC 架構，發現 FEC/ FECi 校正除錯的差異：
上圖中，值得注意的是中間「Type-2」的傳輸方式，Type-2 級聯 FEC ( Concatenated FEC )包含 outer FEC和 inner FEC 兩層糾錯機制。外部FEC負責從主機到主機的完整鏈路（與Type-1類似），而內部FEC負責主要針對PMD(物理介面)部分的錯誤修正，以減少傳輸過程中的錯誤累積。inner 和 outer FEC 的綜合作用可產生整個連結的目標 BER 和 FLR。這種級聯 FEC 方案是 802.3 的新方案。
與 Type-1 相比，Type-2 和 Type-3 都可以為 PMD 連結或 AUI 提供更好的編碼增益。然而，由於需要支援三個 FEC 段（三組編碼器和解碼器），Type-3 FEC 架構預計會有額外的延遲、功耗和技術複雜性。與 Type-3 FEC 相比，Type-2 FEC 為 PMD 連結提供了額外的 FEC 保護，且延遲、功耗和複雜性增量較小。 Type-2 FEC 的設計目標是在效能與成本之間取得平衡。相較於Type-1提供更好的錯誤修正能力，但相較於Type-3則能降低額外的延遲、功耗與實作複雜度，因此成為802.3工作小組中討論的重要選項之一。
FECi 應用：ONE LabPro 的 OSFP-1600 測試系統
VIAVI 2024 年在 ECOC 大會上，發布旗下 ONE LabPro™ 1.6 TbE 雙 OSFP1600 測試系統， 1.6 TbE 的主機到模組介面有兩種：內含 8 通道 212.5Gb/s 、和使用光學介面的 226.875Gb/s。其中，226.875Gb/s 的光通訊測試系統，就是使用了 FECi 除錯技術。
VIAVI 目前對於將 FECi 落地於光通訊解決方案，還處於 1.6Tb/s 測試的階段，VIAVI 將 FECi 放進新的附加功能區塊，將整合到最新一代 PHY DSP 中，以支援 200G/lambda 的傳輸附加連結挑戰。
使用 FECi 的挑戰：熱管理及新的編碼方式
Xgig 6P4 可產生並回應 64 GT/s 的 PCIe 6.0 資料流，並能夠靈活地當作 Root Complex（RC，主機端）或 Endpoint（EP，端點設備）角色使用。這使其能夠模擬不同類型的 PCIe 設備，進行深入的主機與端點測試。此外，6P4 具備動態控制能力，可即時定義、執行及調整 Ordered Sets（TS0、TS1、TS2）、TLP、DLLP 及 LTSSM 序列，同時支援 PCIe FLIT 模式與非 FLIT 模式，滿足新一代 PCIe 設計需求。此外，開發人員可以透過「可程式化資料序列」來模擬非標準 PCIe 訊號，用於測試極限條件與壓力環境，確保系統在各種情境下的可靠性與穩定性。
另外，FECi 的創新之處在於，在接口使用了 soft-decision Hamming（128,120）code，讓 PAM-4 RX PHY 和 FECi 解碼邏輯緊密耦合，以實現最大編碼增益。雖然這種方法可能需要高功率負荷，但對介面的編碼增益帶來好處。
放眼未來 1.6 TbE，VIAVI 四管齊下
VIAVI 目前推出世界 1.6Tb 級的光通訊傳輸模組，能滿足工廠規模的人工智慧和超大規模運算需求；其頻寬和頻寬密度基於 IEEE 和 OIF 的新興標準，建立在已開發的 800Gb 生態系統之上，並進一步增加多項創新功能，旨在為未來的高速網絡需求提供支持。
在此基礎上，VIAVI 以四個核心領域為重點進行技術突破，分別是：
光子層（Photonic）：VIAVI 的 MAP 光學實驗系列產品可以整合光子互連技術，確保可重複將光訊號穩定發送到模組。
物理層（PHY）測試：對於驗證 CDR 和 DLL 的性能和穩定性至關重要。
韌體： CMIS 是主機（Host）與模組的組成部分，光子層和物理層的變化必須準確反映在模組的韌體上。
邏輯（Logic）： FECi 邏輯整合了光子和韌體報告，它是龐大且複雜的邏輯，必須經過邏輯性能和電源完整性驗證。
面對 1.6TbE 的挑戰，VIAVI 擁有多方面高速光通訊傳輸、光學實驗的解決方案，為 AI 計算與超大規模數據中心的研發，提供效能檢測、除錯等輔助，幫助加速新一代光通訊在市場上普及。臺灣《翔宇科技》為 VIAVI 的白金級代理商，代理旗下的各種光通訊測試解決方案；包含 1600 / 800 / 400 / 200 / 100 / 50 / 40 / 25 / 10 / 1 GbE 光通訊傳輸解決方案，亦提供 PHY / FEC / PCS / MAC 層的關鍵功能測試、壓力測試分析。若您對於光通訊、高速乙太網路傳輸等技術有興趣。 歡迎諮詢：sales@eagletek.com.tw
《翔宇科技》為 Viavi Solutions 的白金級代理商主要代理 VIAVI Solutions 光纖網路設備測試、以及電腦運算儲存匯流排測試等兩大量測應用。涵蓋 1600 / 800 / 400 / 200 / 100 / 50 / 40 / 25 / 10 / 1 GbE 光通訊傳輸解決方案，亦提供 PHY / FEC / PCS / MAC層的關鍵功能測試、壓力測試分析。