Kao što svi znamo, tehnološka industrija je postigla mnoga izvanredna dostignuća u 2018. godini, a u 2019. godini, koja je dugo očekivana, biće različite mogućnosti. Glavni tehnološki direktor Inphi-a, dr. Radha Nagarajan, vjeruje da će povezivanje centara podataka velike brzine (DCI) tržište, jedan od segmenata tehnološke industrije, također će se promijeniti u 2019. Evo tri stvari koje očekuje da će se dogoditi u data centru ove godine.
1.Geografska dekompozicija centara podataka će postati češća
Potrošnja podatkovnog centra zahtijeva veliku podršku fizičkog prostora, uključujući infrastrukturu kao što su napajanje i hlađenje. Geo-dekompozicija podatkovnih centara će postati češća jer postaje sve teže izgraditi velike, kontinuirane, velike centre podataka. Dekompozicija je ključna u metropoli područja u kojima su cijene zemljišta visoke.Interkonekcije velikog propusnog opsega su kritične za povezivanje ovih centara podataka.
DCI-Campus：Ovi podatkovni centri su često povezani zajedno, na primjer u okruženju kampusa.Udaljenost je obično ograničena na između 2 i 5 kilometara. Ovisno o dostupnosti vlakna, postoji i preklapanje CWDM i DWDM veza na ovim udaljenostima.
DCI-Edge：Ova vrsta veze se kreće od 2 km do 120 km. Ove veze su prvenstveno povezane s distribuiranim podatkovnim centrima unutar područja i obično su podložni ograničenjima kašnjenja. Opcije optičke tehnologije DCI uključuju direktnu detekciju i koherentnost, a oba se implementiraju pomoću DWDM format prijenosa u optičkom C-opsegu (prozor od 192 THz do 196 THz). Format modulacije direktne detekcije je amplitudno moduliran, ima jednostavniju šemu detekcije, troši manju energiju, nižu cijenu i zahtijeva eksternu kompenzaciju disperzije u većini slučajeva. 100 Gbps, 4 nivoa pulsne amplitudne modulacije (PAM4), format direktne detekcije je isplativa metoda za DCI-Edge aplikacije. PAM4 modulacijski format ima dvostruko veći kapacitet od tradicionalnog bez povratka na nulu (NRZ) modulacioni format. Za sljedeću generaciju DCI sistema od 400 Gbps (po talasnoj dužini), 60-Gbaud, 16-QAM koherentni format je vodeći konkurent.
DCI-Metro/Long Haul：Ova kategorija vlakana je izvan DCI-Edge, sa zemaljskom vezom do 3000 kilometara i dužim morskim dnom. Za ovu kategoriju se koristi koherentni format modulacije, a tip modulacije može biti različit za različite udaljenosti. Format koherentne modulacije također je amplitudno i fazno moduliran, zahtijeva lokalne oscilatorske lasere za detekciju, zahtijeva složenu digitalnu obradu signala, troši više energije, ima veći domet i skuplji je od direktne detekcije ili NRZ metoda.
2.Data centar će nastaviti da se razvija
Interkonekcije velikog propusnog opsega su kritične za povezivanje ovih centara podataka. Imajući to na umu, DCI-Campus, DCI-Edge i DCI-Metro/Long Haul podatkovni centri će nastaviti da se razvijaju. U posljednjih nekoliko godina, DCI polje postalo je fokus pažnje tradicionalnih dobavljača DWDM sistema. Rastući zahtjevi za propusnim opsegom dobavljača usluga u oblaku (CSP) koji pružaju softver kao uslugu (SaaS), platformu kao uslugu (PaaS) i infrastrukturu kao uslugu (IaaS) mogućnosti pokreću različite optičke sisteme za povezivanje CSP mreža centara podataka Layer switches i rutera. Danas ovo treba da radi na 100 Gbps.Unutar data centra mogu se koristiti direktno spojeni bakreni (DAC) kablovi, aktivni optički kabl (AOC) ili 100G „siva“ optika. Za povezivanje sa objektima data centra (kampus ili rubne/metro aplikacije), jedina opcija tek nedavno je dostupan potpuno funkcionalan, koherentno zasnovan pristup baziran na repetitoru koji je suboptimalan.
Sa prelaskom na 100G ekosistem, arhitektura mreže data centara evoluirala je od tradicionalnijeg modela data centra. Svi ovi objekti data centra nalaze se u jednom velikom“veliki data centar”campus. Većina CSP-ova je spojena sa arhitekturom distribuiranog područja kako bi se postigla potrebna skala i pružile visoko dostupne usluge u oblaku.
Područja data centara se obično nalaze u blizini gradskih područja sa velikom gustinom naseljenosti kako bi se pružila najbolja usluga (sa kašnjenjem i dostupnošću) krajnjim korisnicima koji su najbliži ovim područjima. Regionalna arhitektura se malo razlikuje između CSP-ova, ali se sastoji od redundantnih regionalnih „gatewaya“ ili "hubovi". Ovi "gateway" ili "hubovi" su povezani na okosnicu mreže širokog područja (WAN) CSP-a (i rubne lokacije koje se mogu koristiti za peer-to-peer, lokalni transport sadržaja ili podmornički transport). gateways” ili “hubovi” su povezani na okosnicu mreže širokog područja (WAN) CSP-a (i rubne lokacije koje se mogu koristiti za peer-to-peer, lokalni transport sadržaja ili podmorski transport). je lako nabaviti dodatne objekte i povezati ih sa regionalnim gateway-om. Ovo omogućava brzo širenje i rast područja u poređenju sa relativno visokim troškovima izgradnje novog velikog data centra i dužim vremenom izgradnje, uz dodatnu prednost uvodastvaranje koncepta različitih dostupnih područja (AZ) u datom području.
Prijelaz s velike arhitekture podatkovnog centra u zonu uvodi dodatna ograničenja koja se moraju uzeti u obzir pri odabiru lokacija pristupnika i objekata podatkovnog centra. Na primjer, da bi se osiguralo isto korisničko iskustvo (iz perspektive kašnjenja), maksimalna udaljenost između bilo koja dva podatka centri (preko javnog gateway-a) moraju biti ograničeni. Još jedno razmatranje je da je sivi optički sistem previše neefikasan za međusobno povezivanje fizički različitih zgrada centara podataka unutar istog geografskog područja.Imajući u vidu ove faktore, današnja koherentna platforma nije prikladna za DCI aplikacije.
PAM4 modulacijski format pruža nisku potrošnju energije, mali otisak i opcije direktne detekcije. Koristeći silikonsku fotoniku, razvijen je primopredajnik s dva nosioca s PAM4 Application Specific Integrated Circuit (ASIC), integrirajući integrirani digitalni procesor signala (DSP) i naprijed ispravljanje grešaka (FEC). I zapakirajte ga u QSFP28 faktor oblika.Rezultirajući modul koji se može priključiti na prekidač može obavljati DWDM prijenos preko tipične DCI veze, sa 4 Tbps po paru vlakana i 4,5 W na 100G.
3.Silicijumska fotonika i CMOS će postati srž razvoja optičkih modula
Kombinacija silikonske fotonike za visoko integriranu optiku i brzih silikonskih komplementarnih metal-oksidnih poluvodiča (CMOS) za obradu signala će igrati ulogu u evoluciji jeftinih optičkih modula male snage i preklopnih optičkih modula.
Visoko integrisani silikonski fotonski čip je srce modula koji se može priključiti. U poređenju sa indijum fosfidom, silikonska CMOS platforma je u stanju da uđe u optiku na nivou vafla pri većim veličinama vafla od 200 mm i 300 mm. Fotodetektori sa talasnim dužinama od 1300 150 nm Konstruisani su dodavanjem germanijumske epitaksije na standardnu silicijumsku CMOS platformu. Pored toga, komponente zasnovane na silicijum dioksidu i silicijum nitridu mogu se integrisati da bi se proizvele optičke komponente niskog indeksa prelamanja i optičke komponente osetljive na temperaturu.
Na slici 2, izlazna optička putanja silicijumskog fotonskog čipa sadrži par Mach Zehnderovih modulatora putujućih talasa (MZM), po jedan za svaku talasnu dužinu. Dva izlaza talasne dužine se zatim kombinuju na čipu koristeći integrisani 2:1 interleaver, koji djeluje kao DWDM multiplekser. Isti silikonski MZM se može koristiti u NRZ i PAM4 modulacijskim formatima sa različitim signalima pogona.
Kako zahtjevi za propusnim opsegom mreža centara podataka i dalje rastu, Mooreov zakon zahtijeva napredak u komutacijskim čipovima.Ovo će omogućiti platformama sviča i rutera da održe paritet baze čipova sviča uz povećanje kapaciteta svakog porta. Svitch čipovi sljedeće generacije su dizajnirani za svaki port 400G. Projekt pod nazivom 400ZR pokrenut je na Optical Internet Forumu (OIF) za standardizaciju optičkih DCI modula sljedeće generacije i stvaranje raznolikog optičkog ekosistema za dobavljače. Ovaj koncept je sličan WDM PAM4, ali se proširuje na podršku zahtjevima od 400 Gbps.