Comu tutti sapemu, l'industria di a tecnulugia hà ottenutu assai rializazioni straordinarie in 2018, è ci saranu diverse pussibulità in 2019, chì hè longu aspittatu. U capu di tecnulugia di Inphi, u duttore Radha Nagarajan, crede chì l'interconnessione di u centru di dati d'alta veloce. U mercatu (DCI), unu di i segmenti di l'industria di a tecnulugia, hà da cambià ancu in 2019. Eccu trè cose chì aspetta chì succede in u centru di dati questu annu.
1.A descomposizione geografica di i centri di dati diventerà più cumuna
U cunsumu di u centru di dati richiede assai supportu di u spaziu fisicu, cumprese l'infrastruttura cum'è a putenza è u cooling.Data center geo-decomposition diventerà più cumuna cum'è diventa più è più difficiuli di custruisce grande, cuntinuu, grande data centers.Decomposition hè chjave in metropolitana. zone induve i prezzi di a terra sò alti.L'interconnessioni di larghezza di banda larga sò critichi per cunnette questi centri di dati.
DCI-Campus:Questi centri di dati sò spessu cunnessi inseme, per esempiu in un ambiente di campus.A distanza hè generalmente limitata à trà 2 è 5 chilometri. Sicondu a dispunibilità di a fibra, ci hè ancu una superposizione di ligami CWDM è DWDM à sti distanzi.
DCI-Edge:Stu tipu di cunnessione varieghja da 2 km à 120 km. Questi ligami sò principarmenti cunnessi à i centri di dati distribuiti in l'area è sò tipicamente sottumessi à limitazioni di latenza. L'opzioni di tecnulugia ottica DCI includenu a deteczione diretta è a coerenza, chì sò implementati cù u DWDM. formatu di trasmissione in banda C in fibra ottica (finestra da 192 THz à 196 THz). U formatu di modulazione di deteczione diretta hè modulatu in amplitude, hà un schema di rilevazione più simplice, cunsumà energia più bassa, costu più bassu, è richiede una compensazione di dispersione esterna in a maiò parte di i casi. 100 Gbps, modulazione di amplitude di impulsu à 4 livelli (PAM4), u formatu di rilevazione diretta hè un metudu costu-efficace per l'applicazioni DCI-Edge. U furmatu di modulazione PAM4 hà duie volte a capacità di u tradiziunale non-return-to-zero (NRZ) formatu di modulazione. Per a prossima generazione di sistemi DCI 400-Gbps (per lunghezza d'onda), u formatu coherente 60-Gbaud, 16-QAM hè u cuncurrente principali.
DCI-Metro/Long Corsu:Sta categuria di fibra hè oltre u DCI-Edge, cù un ligame in terra finu à 3 000 chilometri è un pianu marinu più longu. Un formatu di modulazione coherente hè utilizatu per questa categuria è u tipu di modulazione pò esse diversu per diverse distanze. U formatu di modulazione coherente. hè ancu modulatu in amplitude è fasi, richiede laser oscillatori lucali per a rilevazione, richiede un processu di signale digitale cumplessu, cunsuma più putere, hà una gamma più longa, è hè più caru cà i metudi di rilevazione diretta o NRZ.
2.U centru di dati continuarà à sviluppà
L'interconnessioni di larghezza di banda larga sò critichi per cunnette sti centri di dati. In questu in mente, i centri di dati DCI-Campus, DCI-Edge è DCI-Metro / Long Haul cuntinueghjanu à sviluppà. In l'ultimi anni, u campu DCI hè diventatu u focu. di l'attenzione di i fornitori tradiziunali di u sistema DWDM. L'esigenza crescente di larghezza di banda di i fornitori di servizii di nuvola (CSP) chì furnisce software-as-a-service (SaaS), platform-as-a-service (PaaS) è infrastruttura-as-a-service E capacità (IaaS) guidanu diversi sistemi ottici per a cunnessione di e rete di centru di dati CSP. Switch di strati è routers.Dentru u centru di dati, u cablatu in rame à attaccamentu direttu (DAC), u cable otticu attivu (AOC) o l'ottica "grigia" 100G pò esse usatu. solu di pocu tempu hè statu dispunibile hè un approcciu cumpletu, basatu in ripetitore basatu in coherenza chì hè sub-ottimale.
Cù a transizione à un ecosistema 100G, l'architettura di a rete di u centru di dati hà evolutu da un mudellu di centru di dati più tradiziunale."grande centru di dati"campus.Most CSP sò stati fusionati à una architettura di l'area distribuita per ottene a scala necessaria è furnisce servizii di nuvola altamente dispunibili.
I zoni di u centru di dati sò tipicamente situati vicinu à e zone metropolitane cù alta densità di pupulazione per furnisce u megliu serviziu (cù ritardu è dispunibilità) à i clienti finali più vicinu à queste zone. o "hubs". Questi "gateways" o "hubs" sò cunnessi à a backbone di a rete larga (WAN) di u CSP (è siti di punta chì ponu esse aduprati per peer-to-peer, trasportu di cuntenutu locale o trasportu sottumarinu). gateways" o "hubs" sò cunnessi à a backbone di a rete larga (WAN) di u CSP (è siti di punta chì ponu esse aduprati per u trasportu peer-to-peer, u trasportu di cuntenutu locale o u trasportu sottumarinu). Siccomu l'area deve esse allargata, hè hè faciule d'acquistà facilità supplementari è di cunnetta cù a porta di l'area regiunale. Questu permette una rapida espansione è crescita di l'area cumparatu cù u costu relativamente altu di custruisce un novu centru di dati grande è un tempu di custruzzione più longu, cù u benefiziu aghjuntu di intro.riducendu u cuncettu di e diverse spazii dispunibuli (AZ) in una zona data.
A transizione da una grande architettura di centru di dati à una zona introduce restrizioni supplementari chì deve esse cunsideratu quandu selezziunate u locu di a porta è di u centru di dati. centri (attraversu un gateway pùbblicu) deve esse bounded.Another cunsiderazione hè chì u sistema otticu grisgiu hè troppu inefficace à interconnect fisicamenti distinti data center edifici in a stessa zona giugrafica.Cù questi fattori in mente, a piattaforma coherente d'oghje ùn hè micca adattata per l'applicazioni DCI.
U formatu di modulazione PAM4 furnisce un cunsumu d'energia bassu, una impronta bassa è opzioni di rilevazione diretta. Utilizendu a fotonica di siliciu, hè statu sviluppatu un transceiver dual-porter cun un PAM4 Application Specific Integrated Circuit (ASIC) chì integra un processore di signali digitale integratu (DSP) è correzione d'errore in avanti (FEC) .E imballà in u fattore di forma QSFP28.U modulu pluggable di switch resultante pò realizà a trasmissione DWDM nantu à un ligame DCI tipicu, cù 4 Tbps per coppia di fibra è 4.5 W per 100G.
3.A fotonica di siliciu è a CMOS diventeranu u core di u sviluppu di u modulu otticu
A cumminazione di fotonica di siliciu per l'ottica altamente integrata è semiconduttori di ossidu di metalli cumplementarii (CMOS) di siliciu d'alta velocità per u processamentu di u signale ghjucarà un rolu in l'evoluzione di moduli ottici commutabili di pocu costu, di bassa putenza.
U chip fotonicu di siliciu altamente integratu hè u core di u modulu pluggable. Paragunatu à u fosfuru d'indiu, a piattaforma CMOS di siliciu hè capaci di entre in ottiche à livellu di wafer à dimensioni di wafer più grande di 200 mm è 300 mm. Fotodetettori cù lunghezze d'onda di 1300 nm è 1500 nm sò stati custruiti agghiuncennu epitassi di germaniu nantu à una piattaforma CMOS di siliciu standard. Inoltre, i cumpunenti basati in diossidu di siliciu è nitruru di siliciu ponu esse integrati per fabricà un cuntrastu d'indice di rifrazione bassu è cumpunenti ottici insensibili à a temperatura.
In Figura 2, u percorsu otticu di output di u chip fotonicu di siliciu cuntene un paru di modulatori Mach Zehnder (MZM) d'onda itinerante, unu per ogni lunghezza d'onda. agisce cum'è un multiplexer DWDM. U stessu MZM di siliciu pò esse usatu in i dui formati di modulazione NRZ è PAM4 cù segnali di drive differenti.
Siccomu i requisiti di larghezza di banda di e rete di i centri di dati cuntinueghjanu à cresce, a Legge di Moore richiede avanzamenti in u cambiamentu di chips.Questu permetterà à e piattaforme di switch è router mantene a parità di basa di u chip switch mentre aumentendu a capacità di ogni portu. I chip di switch di a prossima generazione sò pensati per ogni portu di u 400G. Un prughjettu chjamatu 400ZR hè statu lanciatu in u Forum Internet Optical (OIF) per standardizà i moduli ottici DCI di a nova generazione è creanu un ecosistema otticu diversu per i fornitori. Stu cuncettu hè simili à WDM PAM4, ma si estende à supportà i requisiti 400-Gbps.