Como todos sabemos, a industria tecnolóxica logrou moitos logros extraordinarios en 2018, e haberá varias posibilidades en 2019, o que é moi esperado. O director de tecnoloxía de Inphi, a doutora Radha Nagarajan, cre que a interconexión do centro de datos de alta velocidade O mercado (DCI), un dos segmentos da industria tecnolóxica, tamén cambiará en 2019. Aquí tes tres cousas que espera que sucedan no centro de datos este ano.
1.A descomposición xeográfica dos centros de datos será máis común
O consumo do centro de datos require moito soporte de espazo físico, incluíndo infraestruturas como enerxía e refrixeración. A xeo-descomposición do centro de datos farase máis común a medida que se faga máis e máis difícil construír centros de datos grandes, continuos e grandes. A descomposición é fundamental nas áreas metropolitanas. zonas onde os prezos dos terreos son elevados.As interconexións de gran ancho de banda son fundamentais para conectar estes centros de datos.
DCI-Campus:Estes centros de datos adoitan estar conectados entre si, por exemplo nun ambiente de campus.A distancia adoita limitarse a entre 2 e 5 quilómetros. Dependendo da dispoñibilidade da fibra, tamén hai unha superposición de enlaces CWDM e DWDM a estas distancias.
DCI-Edge:Este tipo de conexión varía de 2 km a 120 km. Estes enlaces están conectados principalmente a centros de datos distribuídos na zona e normalmente están suxeitos a restricións de latencia. As opcións de tecnoloxía óptica DCI inclúen a detección directa e a coherencia, ambas as cales se implementan mediante o DWDM. formato de transmisión en banda C de fibra óptica (xanela de 192 THz a 196 THz). O formato de modulación de detección directa está modulado en amplitude, ten un esquema de detección máis sinxelo, consome menor enerxía, menor custo e require unha compensación de dispersión externa na maioría dos casos. 100 Gbps, modulación de amplitude de pulso de 4 niveis (PAM4), o formato de detección directa é un método rendible para aplicacións DCI-Edge. O formato de modulación PAM4 ten o dobre da capacidade do tradicional non retorno a cero (NRZ) formato de modulación. Para a próxima xeración de sistemas DCI de 400 Gbps (por lonxitude de onda), o formato coherente de 60 Gbaud e 16 QAM é o principal competidor.
DCI-Metro/Long Percorrido:Esta categoría de fibra está máis aló do DCI-Edge, cunha conexión terrestre de ata 3.000 quilómetros e un fondo mariño máis longo. Para esta categoría úsase un formato de modulación coherente e o tipo de modulación pode ser diferente para diferentes distancias. O formato de modulación coherente tamén está modulada en amplitude e fase, require láseres osciladores locais para a súa detección, require un procesamento de sinal dixital complexo, consome máis enerxía, ten un alcance máis longo e é máis caro que os métodos de detección directa ou NRZ.
2.O centro de datos seguirá desenvolvéndose
As interconexións de gran ancho de banda son fundamentais para conectar estes centros de datos. Con isto en mente, os centros de datos DCI-Campus, DCI-Edge e DCI-Metro/Long Haul seguirán desenvolvéndose. Nos últimos anos, o campo DCI converteuse no foco de atención. de atención dos provedores de sistemas DWDM tradicionais. Os crecentes requisitos de ancho de banda dos provedores de servizos na nube (CSP) que ofrecen software como servizo (SaaS), plataforma como servizo (PaaS) e infraestrutura como servizo. As capacidades (IaaS) están impulsando diferentes sistemas ópticos para conectar redes de centros de datos CSP Conmutadores e enrutadores de capa. Hoxe, isto debe funcionar a 100 Gbps.Dentro do centro de datos pódese utilizar cableado de cobre de conexión directa (DAC), cable óptico activo (AOC) ou óptica "gris" 100G. Para conexións a instalacións do centro de datos (aplicacións de campus ou edge/metro), a única opción que ten só recentemente está dispoñible un enfoque baseado en repetidores con todas as funcións e baseado coherente que non é óptimo.
Coa transición a un ecosistema 100G, a arquitectura de rede do centro de datos evolucionou a partir dun modelo de centro de datos máis tradicional. Todas estas instalacións do centro de datos están situadas nun único gran"gran centro de datos”campus.A maioría dos CSP fusionáronse cunha arquitectura de área distribuída para acadar a escala necesaria e proporcionar servizos na nube de alta dispoñibilidade.
As áreas do centro de datos adoitan estar situadas preto de áreas metropolitanas con alta densidade de poboación para ofrecer o mellor servizo (con atraso e dispoñibilidade) aos clientes finais máis próximos a estas áreas. A arquitectura rexional é lixeiramente diferente entre os CSP, pero consiste en "gateways" rexionais redundantes. ou “hubs”. Estes “gateways” ou “hubs” están conectados á rede troncal da rede de área ampla (WAN) do CSP (e sitios de borde que poden usarse para o transporte de contido local, de punto a punto ou de transporte submarino). pasarelas” ou “hubs” están conectados á rede troncal da rede de área ampla (WAN) do CSP (e aos sitios perimetrais que poden usarse para o transporte de contido local ou submarino). Dado que a área debe ampliarse, é fácil adquirir instalacións adicionais e conectalas á pasarela rexional. Isto permite unha rápida expansión e crecemento da área en comparación co custo relativamente alto de construír un novo centro de datos grande e un tempo de construción máis longo, co beneficio adicional da introdución.deducindo o concepto de diferentes áreas dispoñibles (AZ) nunha zona determinada.
A transición dunha arquitectura de gran centro de datos a unha zona introduce restricións adicionais que se deben ter en conta ao seleccionar a pasarela e a localización das instalacións do centro de datos. Por exemplo, para garantir a mesma experiencia do cliente (desde unha perspectiva de latencia), a distancia máxima entre dous datos calquera. os centros (a través dunha pasarela pública) deben estar delimitados. Outra consideración é que o sistema óptico gris é demasiado ineficiente para interconectar edificios de centros de datos físicamente distintos dentro da mesma área xeográfica.Tendo en conta estes factores, a plataforma coherente actual non é adecuada para aplicacións DCI.
O formato de modulación PAM4 ofrece opcións de baixo consumo de enerxía, baixa pegada e detección directa. Ao utilizar fotónica de silicio, desenvolveuse un transceptor de dobre portadora cun circuíto integrado específico de aplicación (ASIC) PAM4, que integra un procesador de sinal dixital integrado (DSP) e Corrección de erros de reenvío (FEC). E empaquetao no factor de forma QSFP28.O módulo enchufable do interruptor resultante pode realizar a transmisión DWDM a través dunha ligazón DCI típica, con 4 Tbps por par de fibra e 4,5 W por 100G.
3.A fotónica de silicio e a CMOS converteranse no núcleo do desenvolvemento de módulos ópticos
A combinación de fotónica de silicio para ópticas altamente integradas e semicondutores de óxido metálico complementario de silicio de alta velocidade (CMOS) para o procesamento de sinal terá un papel importante na evolución dos módulos ópticos conmutables de baixo custo, baixa potencia.
O chip fotónico de silicio altamente integrado é o corazón do módulo enchufable. En comparación co fosfuro de indio, a plataforma CMOS de silicio é capaz de introducir ópticas a nivel de obleas con tamaños de obleas de 200 mm e 300 mm máis grandes. Fotodetectores con lonxitudes de onda de 1300 nm e 1500 nm foron construídos engadindo epitaxia de xermanio nunha plataforma CMOS de silicio estándar. Ademais, pódense integrar compoñentes a base de dióxido de silicio e nitruro de silicio para fabricar compoñentes ópticos insensibles á temperatura e de baixo índice de refracción.
Na figura 2, o camiño óptico de saída do chip fotónico de silicio contén un par de moduladores Mach Zehnder de ondas viaxeiras (MZM), un para cada lonxitude de onda. As dúas saídas de lonxitude de onda combínanse nun chip usando un intercalador integrado 2:1, que actúa como un multiplexor DWDM. O mesmo MZM de silicio pódese usar tanto en formatos de modulación NRZ como PAM4 con diferentes sinais de unidade.
A medida que os requisitos de ancho de banda das redes de centros de datos seguen crecendo, a Lei de Moore esixe avances na conmutación de chips.Isto permitirá que as plataformas de conmutadores e enrutadores manteñan a paridade de base do chip de conmutador ao tempo que aumentan a capacidade de cada porto. Os chips de conmutación de próxima xeración están deseñados para cada porto do 400G. Un proxecto chamado 400ZR foi lanzado no Foro de Internet óptico (OIF) para estandarizar os módulos ópticos DCI de próxima xeración e crear un ecosistema óptico diverso para os provedores. Este concepto é similar ao WDM PAM4, pero esténdese para admitir os requisitos de 400 Gbps.