Soos ons almal weet, het die tegnologiebedryf baie buitengewone prestasies in 2018 behaal, en daar sal verskeie moontlikhede in 2019 wees, wat lank verwag word.Inphi se hooftegnologiebeampte, dr. Radha Nagarajan, glo dat die hoëspoed-datasentrum met mekaar verbind (DCI) mark, een van die tegnologiebedryfsegmente, sal ook verander in 2019. Hier is drie dinge wat hy verwag om vanjaar in die datasentrum te gebeur.
1.Die geografiese ontbinding van datasentrums sal meer algemeen word
Datasentrumverbruik vereis baie fisiese ruimte-ondersteuning, insluitend infrastruktuur soos krag en verkoeling. Datasentrum geo-ontbinding sal meer algemeen word namate dit al hoe moeiliker word om groot, aaneenlopende, groot datasentrums te bou. Ontbinding is die sleutel in metropolitaanse gebiede waar grondpryse hoog is.Groot bandwydte-verbindings is van kritieke belang om hierdie datasentrums te verbind.
DCI-kampus:Hierdie datasentrums word dikwels met mekaar verbind, byvoorbeeld in 'n kampusomgewing.Die afstand is gewoonlik beperk tot tussen 2 en 5 kilometer. Afhangende van die beskikbaarheid van die vesel is daar ook 'n oorvleueling van CWDM- en DWDM-skakels op hierdie afstande.
DCI-Rand:Hierdie tipe verbinding wissel van 2 km tot 120 km. Hierdie skakels is hoofsaaklik gekoppel aan verspreide datasentrums binne die gebied en is tipies onderhewig aan vertragingsbeperkings. DCI optiese tegnologie-opsies sluit direkte opsporing en samehang in, wat albei met behulp van die DWDM geïmplementeer word transmissieformaat in veseloptiese C-band (192 THz tot 196 THz venster). Die direkte opsporing modulasie formaat is amplitude gemoduleer, het 'n eenvoudiger opsporing skema, verbruik laer krag, laer koste, en vereis eksterne verspreiding vergoeding in die meeste gevalle. 100 Gbps, 4-vlak puls amplitude modulasie (PAM4), die direkte opsporing formaat is 'n koste-effektiewe metode vir DCI-Edge toepassings. Die PAM4 modulasie formaat het twee keer die kapasiteit van die tradisionele nie-terugkeer-na-nul (NRZ) modulasieformaat.Vir die volgende generasie 400-Gbps (per golflengte) DCI-stelsels is die 60-Gbaud, 16-QAM-koherente formaat die voorste mededinger.
DCI-Metro/Langafstand:Hierdie kategorie vesel is anderkant die DCI-Edge, met 'n grondverbinding van tot 3 000 kilometer en 'n langer seebodem. 'n Koherente modulasieformaat word vir hierdie kategorie gebruik en die modulasietipe kan verskil vir verskillende afstande.Die koherente modulasieformaat is ook amplitude en fase gemoduleer, vereis plaaslike ossillator lasers vir opsporing, vereis komplekse digitale seinverwerking, verbruik meer krag, het 'n langer reeks, en is duurder as direkte opsporing of NRZ metodes.
2.Die datasentrum sal voortgaan om te ontwikkel
Groot bandwydte-verbindings is van kritieke belang om hierdie datasentrums te verbind. Met dit in gedagte sal DCI-Campus, DCI-Edge en DCI-Metro/Long Haul datasentrums voortgaan om te ontwikkel. In die afgelope paar jaar het die DCI-veld die fokus geword van aandag van tradisionele DWDM-stelselverskaffers. Die groeiende bandwydtevereistes van wolkdiensverskaffers (CSP's) wat sagteware-as-'n-diens (SaaS), platform-as-'n-diens (PaaS) en infrastruktuur-as-'n-diens verskaf (IaaS)-vermoëns dryf verskillende optiese stelsels aan om CSP-datasentrumnetwerke te verbind. Laagskakelaars en roeteerders. Vandag moet dit teen 100 Gbps werk.Binne die datasentrum kan direk-aangehegte koper (DAC) bekabeling, aktiewe optiese kabel (AOC) of 100G "grys" optika gebruik word. Vir verbindings met datasentrumfasiliteite (kampus of rand/metro toepassings), die enigste opsie wat het slegs onlangs beskikbaar is 'n volledige, samehangende-gebaseerde herhaler-gebaseerde benadering wat sub-optimaal is.
Met die oorgang na 'n 100G-ekosisteem, het die datasentrumnetwerkargitektuur ontwikkel van 'n meer tradisionele datasentrummodel. Al hierdie datasentrumfasiliteite is in 'n enkele groot“groot datasentrum”kampus. Die meeste CSP's is saamgesmelt tot 'n verspreide area-argitektuur om die vereiste skaal te bereik en hoogs beskikbare wolkdienste te verskaf.
Datasentrumgebiede is tipies naby metropolitaanse gebiede met hoë bevolkingsdigthede geleë om die beste diens (met vertraging en beskikbaarheid) aan die eindkliënte naaste aan hierdie gebiede te lewer. Die streeksargitektuur verskil effens tussen GSP's, maar bestaan uit oortollige streeks-"poorte" of "hubs". Hierdie "poorte" of "hubs" is gekoppel aan die CSP se wye area netwerk (WAN) ruggraat (en randwebwerwe wat gebruik kan word vir eweknie, plaaslike inhoudvervoer of duikbootvervoer). Hierdie " gateways” of “hubs” is gekoppel aan die CSP se wye area netwerk (WAN) ruggraat (en randwebwerwe wat gebruik kan word vir eweknie-tot-eweknie, plaaslike inhoudvervoer of duikbootvervoer). Aangesien die gebied uitgebrei moet word, is dit is maklik om bykomende fasiliteite aan te skaf en dit aan die streekpoort te koppel. Dit maak voorsiening vir vinnige uitbreiding en groei van die area in vergelyking met die relatief hoë koste van die bou van 'n nuwe groot datasentrum en 'n langer konstruksietyd, met die bykomende voordeel van introdie konsep van verskillende beskikbare gebiede (AZ) in 'n gegewe area te herlei.
Die oorgang van 'n groot datasentrumargitektuur na 'n sone stel bykomende beperkings in wat in ag geneem moet word wanneer poort- en datasentrumfasiliteitliggings gekies word. Om byvoorbeeld dieselfde kliëntervaring te verseker (vanuit 'n latensieperspektief), die maksimum afstand tussen enige twee data sentrums (deur 'n publieke poort) moet begrens word. 'n Ander oorweging is dat die grys optiese stelsel te ondoeltreffend is om fisies verskillende datasentrumgeboue binne dieselfde geografiese gebied met mekaar te verbind.Met hierdie faktore in gedagte, is vandag se samehangende platform nie geskik vir DCI-toepassings nie.
Die PAM4-modulasieformaat bied lae kragverbruik, lae voetspoor en direkte opsporing-opsies. Deur silikonfotonika te gebruik, is 'n dubbeldraer-senderontvanger met 'n PAM4 Application Specific Integrated Circuit (ASIC) ontwikkel, wat 'n geïntegreerde digitale seinverwerker (DSP) en forward error correction (FEC).En pak dit in die QSFP28-vormfaktor.Die gevolglike skakelaar-propmodule kan DWDM-transmissie uitvoer oor 'n tipiese DCI-skakel, met 4 Tbps per veselpaar en 4.5 W per 100G.
3.Silikonfotonika en CMOS sal die kern van optiese module-ontwikkeling word
Die kombinasie van silikonfotonika vir hoogs geïntegreerde optika en hoëspoed silikon komplementêre metaaloksied-halfgeleiers (CMOS) vir seinverwerking sal 'n rol speel in die evolusie van laekoste, lae-krag, skakelbare optiese modules.
Die hoogs geïntegreerde silikonfotoniese skyfie is die hart van die inpropbare module. In vergelyking met indiumfosfied is die silikon CMOS-platform in staat om wafelvlak-optika by groter 200 mm- en 300 mm-wafelgroottes te betree. Fotodetektors met golflengtes van 1300 nm en 1500 nm is gekonstrueer deur germanium-epitaksie op 'n standaard silikon CMOS-platform by te voeg. Daarbenewens kan silikondioksied en silikonnitried-gebaseerde komponente geïntegreer word om lae brekingsindekskontras en temperatuurongevoelige optiese komponente te vervaardig.
In Figuur 2 bevat die optiese uitsetpad van die silikonfotoniese skyfie 'n paar bewegende golf Mach Zehnder-modulators (MZM), een vir elke golflengte. Die twee golflengte-uitsette word dan op 'n skyfie gekombineer met behulp van 'n geïntegreerde 2:1-interleaver, wat Dieselfde silikon-MZM kan in beide NRZ- en PAM4-modulasieformate met verskillende dryfseine gebruik word.
Aangesien die bandwydtevereistes van datasentrumnetwerke aanhou groei, vereis Moore se wet vooruitgang in die omskakeling van skyfies.Dit sal die skakelaar- en roeteerderplatforms in staat stel om skakelaarskyfie-basispariteit te handhaaf, terwyl die kapasiteit van elke poort verhoog word.Volgende generasie skakelaarskyfies is ontwerp vir elke poort van die 400G. 'n Projek genaamd 400ZR is in die Optical Internet Forum (OIF) van stapel gestuur. om volgende-generasie optiese DCI-modules te standaardiseer en 'n diverse optiese ekosisteem vir verskaffers te skep. Hierdie konsep is soortgelyk aan WDM PAM4, maar strek om 400-Gbps-vereistes te ondersteun.