PAM4 とは？定義と要点
PAM4（4レベルパルス振幅変調）は 1 シンボルあたり 2 ビットを符号化し NRZ の倍のレーン速度を実現。50G 超の電気・光レーンを支える変調方式です。
PAM4（4-level Pulse Amplitude Modulation）は、4 つの振幅レベルで1 シンボルあたり 2 ビットを符号化する方式です。従来 NRZ の 1 ビット/シンボルに対し情報量が倍増し、同じシンボルレートでレーン速度が 2 倍になります。電気レーンが 25G→50G、光レーンが 50G→100G に向上したのはこの技術によるものです。
要点：
- トレードオフ： 4 つのレベルは接近しており、ノイズマージンは NRZ の約 1/3。PAM4 リンクは前方誤り訂正（FEC、通常 RS-FEC）に強く依存します。
- 適用箇所： 200G QSFP56、400G QSFP-DD/OSFP はレーンあたり 50G PAM4、800G モジュールはレーンあたり 100G PAM4。
- 重要性： PAM4 がなければ、プラガブル形状の 400G には 16 レーンが必要となり、物理的に非現実的です。
PAM4 の代償は信号整合性エンジニアリング（厳しいチャネル損失バジェット、高精度等化、必須 FEC）。見返りは帯域密度、すなわちレーン・モジュール・ワットあたりのビット数増大です。