જેમ આપણે બધા જાણીએ છીએ, ટેક્નોલોજી ઉદ્યોગે 2018માં ઘણી અસાધારણ સિદ્ધિઓ હાંસલ કરી છે, અને 2019માં વિવિધ શક્યતાઓ હશે, જેની લાંબા સમયથી રાહ જોવાઈ રહી છે. Inphiના ચીફ ટેક્નોલોજી ઓફિસર ડૉ. રાધા નાગરાજન માને છે કે હાઇ-સ્પીડ ડેટા સેન્ટર ઇન્ટરકનેક્ટ કરે છે. (DCI) માર્કેટ, જે ટેક્નોલોજી ઉદ્યોગના સેગમેન્ટમાંનું એક છે, તે પણ 2019માં બદલાશે. આ વર્ષે ડેટા સેન્ટરમાં તે ત્રણ બાબતોની અપેક્ષા રાખે છે.
1.ડેટા કેન્દ્રોનું ભૌગોલિક વિઘટન વધુ સામાન્ય બનશે
ડેટા સેન્ટર વપરાશ માટે ઘણી બધી ભૌતિક જગ્યા સપોર્ટની જરૂર પડે છે, જેમાં પાવર અને કૂલીંગ જેવી ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરનો સમાવેશ થાય છે. ડેટા સેન્ટર જીઓ-વિઘટન વધુ સામાન્ય બનશે કારણ કે મોટા, સતત, મોટા ડેટા સેન્ટર્સ બનાવવાનું વધુને વધુ મુશ્કેલ બનશે. મેટ્રોપોલિટનમાં વિઘટન એ ચાવીરૂપ છે. વિસ્તારો જ્યાં જમીનના ભાવ ઊંચા છે.આ ડેટા કેન્દ્રોને જોડવા માટે મોટા બેન્ડવિડ્થ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ મહત્વપૂર્ણ છે.
DCI-કેમ્પસ:આ ડેટા કેન્દ્રો ઘણીવાર એકસાથે જોડાયેલા હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે કેમ્પસ વાતાવરણમાં.આ અંતર સામાન્ય રીતે 2 થી 5 કિલોમીટરની વચ્ચે મર્યાદિત હોય છે. ફાઈબરની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખીને, આ અંતર પર CWDM અને DWDM લિંક્સનું ઓવરલેપ પણ છે.
DCI-એજ:આ પ્રકારના કનેક્શનની રેન્જ 2 કિમીથી 120 કિમી સુધીની છે. આ લિંક્સ મુખ્યત્વે વિસ્તારની અંદર વિતરિત ડેટા કેન્દ્રો સાથે જોડાયેલી હોય છે અને તે સામાન્ય રીતે લેટન્સીની મર્યાદાઓને આધીન હોય છે. DCI ઓપ્ટિકલ ટેક્નોલોજી વિકલ્પોમાં ડાયરેક્ટ ડિટેક્શન અને કોહરેન્સનો સમાવેશ થાય છે, જે બંને DWDM નો ઉપયોગ કરીને લાગુ કરવામાં આવે છે. ફાઈબર-ઓપ્ટિક સી-બેન્ડમાં ટ્રાન્સમિશન ફોર્મેટ (192 THz થી 196 THz વિન્ડો). ડાયરેક્ટ ડિટેક્શન મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ એમ્પ્લિટ્યુડ મોડ્યુલેટેડ છે, તે એક સરળ ડિટેક્શન સ્કીમ ધરાવે છે, ઓછી શક્તિ વાપરે છે, ઓછી કિંમત લે છે અને મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં બાહ્ય વિક્ષેપ વળતરની જરૂર પડે છે. 100 Gbps, 4-લેવલ પલ્સ એમ્પ્લિટ્યુડ મોડ્યુલેશન (PAM4), ડાયરેક્ટ ડિટેક્શન ફોર્મેટ એ DCI-Edge એપ્લિકેશન્સ માટે ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિ છે. PAM4 મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ પરંપરાગત નોન-રીટર્ન-ટુ-ઝીરો (NRZ) ની બમણી ક્ષમતા ધરાવે છે. મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ. 400-Gbps (તરંગલંબાઇ દીઠ) DCI સિસ્ટમ્સની આગામી પેઢી માટે, 60-Gbaud, 16-QAM સુસંગત ફોર્મેટ અગ્રણી હરીફ છે.
DCI-મેટ્રો/લોંગ હૉલ:ફાઇબરની આ શ્રેણી 3,000 કિલોમીટર સુધીની ગ્રાઉન્ડ લિન્ક અને લાંબા દરિયાઈ તળ સાથે DCI-એજની બહાર છે. આ શ્રેણી માટે સુસંગત મોડ્યુલેશન ફોર્મેટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને મોડ્યુલેશન પ્રકાર વિવિધ અંતર માટે અલગ હોઈ શકે છે. સુસંગત મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ કંપનવિસ્તાર અને તબક્કા મોડ્યુલેટેડ પણ છે, શોધ માટે સ્થાનિક ઓસિલેટર લેસરોની જરૂર છે, જટિલ ડિજિટલ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગની જરૂર છે, વધુ પાવર વાપરે છે, લાંબી રેન્જ ધરાવે છે અને ડાયરેક્ટ ડિટેક્શન અથવા NRZ પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે.
2.ડેટા સેન્ટરનો વિકાસ ચાલુ રહેશે
આ ડેટા સેન્ટર્સને જોડવા માટે મોટા બેન્ડવિડ્થ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ મહત્વપૂર્ણ છે. આને ધ્યાનમાં રાખીને, DCI-કેમ્પસ, DCI-Edge અને DCI-મેટ્રો/લોંગ હૉલ ડેટા સેન્ટર્સનો વિકાસ ચાલુ રહેશે. છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષોમાં, DCI ફિલ્ડ ફોકસ બની ગયું છે. પરંપરાગત ડીડબ્લ્યુડીએમ સિસ્ટમ સપ્લાયર્સનું ધ્યાન (IaaS) ક્ષમતાઓ CSP ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક્સ લેયર સ્વીચો અને રાઉટર્સને કનેક્ટ કરવા માટે વિવિધ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સ ચલાવી રહી છે. આજે, આને 100 Gbps પર ચલાવવાની જરૂર છે.ડેટા સેન્ટરની અંદર, ડાયરેક્ટ-એટેચ્ડ કોપર (DAC) કેબલિંગ, એક્ટિવ ઓપ્ટિકલ કેબલ (AOC) અથવા 100G “ગ્રે” ઓપ્ટિક્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ડેટા સેન્ટર સુવિધાઓ (કેમ્પસ અથવા એજ/મેટ્રો એપ્લીકેશન્સ) સાથેના જોડાણો માટે, એકમાત્ર વિકલ્પ છે જે તાજેતરમાં જ ઉપલબ્ધ છે એક સંપૂર્ણ-સુવિધાયુક્ત, સુસંગત-આધારિત રીપીટર-આધારિત અભિગમ જે ઉપ-શ્રેષ્ઠ છે.
100G ઇકોસિસ્ટમમાં સંક્રમણ સાથે, ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક આર્કિટેક્ચર વધુ પરંપરાગત ડેટા સેન્ટર મોડલમાંથી વિકસિત થયું છે. આ તમામ ડેટા સેન્ટર સુવિધાઓ એક મોટામાં સ્થિત છે."વિશાળ ડેટા સેન્ટર"કેમ્પસ. મોટા ભાગના CSP ને જરૂરી સ્કેલ હાંસલ કરવા અને અત્યંત ઉપલબ્ધ ક્લાઉડ સેવાઓ પ્રદાન કરવા માટે વિતરિત વિસ્તાર આર્કિટેક્ચરમાં જોડવામાં આવ્યા છે.
ડેટા સેન્ટર વિસ્તારો સામાન્ય રીતે આ વિસ્તારોની સૌથી નજીકના ગ્રાહકોને શ્રેષ્ઠ સેવા (વિલંબ અને ઉપલબ્ધતા સાથે) પ્રદાન કરવા માટે ઉચ્ચ વસ્તી ગીચતા ધરાવતા મેટ્રોપોલિટન વિસ્તારોની નજીક સ્થિત છે. પ્રાદેશિક આર્કિટેક્ચર CSPs વચ્ચે થોડું અલગ છે, પરંતુ તેમાં બિનજરૂરી પ્રાદેશિક "ગેટવે"નો સમાવેશ થાય છે. અથવા “હબ”. આ “ગેટવે” અથવા “હબ” CSP ના વાઈડ એરિયા નેટવર્ક (WAN) બેકબોન (અને એજ સાઇટ્સ કે જેનો ઉપયોગ પીઅર-ટુ-પીઅર, સ્થાનિક સામગ્રી પરિવહન અથવા સબમરીન પરિવહન માટે થઈ શકે છે) સાથે જોડાયેલ છે. આ “ ગેટવે" અથવા "હબ" સીએસપીના વાઈડ એરિયા નેટવર્ક (WAN) બેકબોન સાથે જોડાયેલા છે (અને એજ સાઇટ્સ કે જેનો ઉપયોગ પીઅર-ટુ-પીઅર, સ્થાનિક સામગ્રી પરિવહન અથવા સબમરીન પરિવહન માટે થઈ શકે છે). વિસ્તારને વિસ્તૃત કરવાની જરૂર હોવાથી, તે વધારાની સુવિધાઓ પ્રાપ્ત કરવી અને તેને પ્રાદેશિક ગેટવે સાથે જોડવાનું સરળ છે. આ નવા મોટા ડેટા સેન્ટરના નિર્માણના પ્રમાણમાં ઊંચા ખર્ચ અને વધુ લાંબા બાંધકામ સમયની તુલનામાં વિસ્તારના ઝડપી વિસ્તરણ અને વૃદ્ધિ માટે પરવાનગી આપે છે, જેમાં પરિચયના વધારાના લાભ સાથે.આપેલ વિસ્તારમાં વિવિધ ઉપલબ્ધ વિસ્તારો (AZ) ના ખ્યાલને ડ્યુસિંગ.
મોટા ડેટા સેન્ટર આર્કિટેક્ચરથી ઝોનમાં સંક્રમણ વધારાના અવરોધોનો પરિચય આપે છે જે ગેટવે અને ડેટા સેન્ટર સુવિધા સ્થાનો પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ગ્રાહક અનુભવને સુનિશ્ચિત કરવા (લેટન્સીના દ્રષ્ટિકોણથી), કોઈપણ બે ડેટા વચ્ચે મહત્તમ અંતર કેન્દ્રો (સાર્વજનિક ગેટવે દ્વારા) બાઉન્ડેડ હોવા જોઈએ. અન્ય વિચારણા એ છે કે ગ્રે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ એ જ ભૌગોલિક વિસ્તારની અંદર ભૌતિક રીતે અલગ ડેટા સેન્ટર ઇમારતોને એકબીજા સાથે જોડવા માટે ખૂબ બિનકાર્યક્ષમ છે.આ પરિબળોને ધ્યાનમાં રાખીને, આજનું સુસંગત પ્લેટફોર્મ DCI એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્ય નથી.
PAM4 મોડ્યુલેશન ફોર્મેટ નીચા પાવર વપરાશ, નીચા ફૂટપ્રિન્ટ અને ડાયરેક્ટ ડિટેક્શન વિકલ્પો પૂરા પાડે છે. સિલિકોન ફોટોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને, PAM4 એપ્લિકેશન સ્પેસિફિક ઈન્ટીગ્રેટેડ સર્કિટ (ASIC) સાથેનું ડ્યુઅલ-કેરિયર ટ્રાન્સસીવર વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, જેમાં એકીકૃત ડિજિટલ સિગ્નલ પ્રોસેસર (DSP) ફોરવર્ડ એરર કરેક્શન (FEC).અને તેને QSFP28 ફોર્મ ફેક્ટરમાં પેકેજ કરો.પરિણામી સ્વિચ પ્લગેબલ મોડ્યુલ ફાઇબર જોડી દીઠ 4 Tbps અને 100G દીઠ 4.5 W સાથે, લાક્ષણિક DCI લિંક પર DWDM ટ્રાન્સમિશન કરી શકે છે.
3.સિલિકોન ફોટોનિક્સ અને CMOS ઓપ્ટિકલ મોડ્યુલ ડેવલપમેન્ટનો મુખ્ય ભાગ બનશે
સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ માટે અત્યંત સંકલિત ઓપ્ટિક્સ અને હાઇ-સ્પીડ સિલિકોન કોમ્પ્લિમેન્ટરી મેટલ ઓક્સાઇડ સેમિકન્ડક્ટર્સ (CMOS) માટે સિલિકોન ફોટોનિક્સનું સંયોજન ઓછા ખર્ચે, ઓછી-પાવર, સ્વિચ કરી શકાય તેવા ઑપ્ટિકલ મોડ્યુલ્સના ઉત્ક્રાંતિમાં ભૂમિકા ભજવશે.
અત્યંત સંકલિત સિલિકોન ફોટોનિક ચિપ એ પ્લગેબલ મોડ્યુલનું હાર્દ છે. ઈન્ડિયમ ફોસ્ફાઈડની તુલનામાં, સિલિકોન CMOS પ્લેટફોર્મ 200 mm અને 300 mm વેફર સાઇઝમાં વેફર-લેવલ ઓપ્ટિક્સ દાખલ કરવામાં સક્ષમ છે. તરંગલંબાઇ 01m01m 01m અને 05n0m ની તરંગલંબાઇ સાથે ફોટોડેટેક્ટર્સ પ્રમાણભૂત સિલિકોન CMOS પ્લેટફોર્મ પર જર્મેનિયમ એપિટાક્સી ઉમેરીને બનાવવામાં આવ્યા હતા. વધુમાં, સિલિકોન ડાયોક્સાઈડ અને સિલિકોન નાઈટ્રાઈડ આધારિત ઘટકોને નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઈન્ડેક્સ કોન્ટ્રાસ્ટ અને તાપમાન સંવેદનશીલ ઓપ્ટિકલ ઘટકો બનાવવા માટે એકીકૃત કરી શકાય છે.
આકૃતિ 2 માં, સિલિકોન ફોટોનિક ચિપના આઉટપુટ ઓપ્ટિકલ પાથમાં ટ્રાવેલિંગ વેવ Mach Zehnder મોડ્યુલેટર (MZM) ની જોડી હોય છે, જે દરેક તરંગલંબાઇ માટે એક હોય છે. બે તરંગલંબાઇના આઉટપુટને પછી એકીકૃત 2:1 ઇન્ટરલીવરનો ઉપયોગ કરીને ચિપ પર જોડવામાં આવે છે, જે DWDM મલ્ટિપ્લેક્સર તરીકે કામ કરે છે. સમાન સિલિકોન MZM નો ઉપયોગ NRZ અને PAM4 મોડ્યુલેશન ફોર્મેટમાં અલગ-અલગ ડ્રાઈવ સિગ્નલો સાથે થઈ શકે છે.
જેમ જેમ ડેટા સેન્ટર નેટવર્ક્સની બેન્ડવિડ્થ જરૂરિયાતો વધતી જાય છે તેમ, મૂરના કાયદાને ચિપ્સ બદલવામાં એડવાન્સિસની જરૂર છે.આ દરેક પોર્ટની ક્ષમતામાં વધારો કરતી વખતે સ્વીચ ચિપ બેઝ પેરિટી જાળવવા માટે સ્વિચ અને રાઉટર પ્લેટફોર્મને સક્ષમ કરશે. નેક્સ્ટ જનરેશન સ્વીચ ચિપ્સ 400G ના દરેક પોર્ટ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે. 400ZR નામનો પ્રોજેક્ટ ઓપ્ટિકલ ઈન્ટરનેટ ફોરમ (OIF) માં લોન્ચ કરવામાં આવ્યો હતો. નેક્સ્ટ જનરેશન ઓપ્ટિકલ DCI મોડ્યુલ્સને પ્રમાણિત કરવા અને સપ્લાયર્સ માટે વૈવિધ્યસભર ઓપ્ટિકલ ઇકોસિસ્ટમ બનાવવા માટે. આ ખ્યાલ WDM PAM4 જેવો જ છે, પરંતુ 400-Gbps જરૂરિયાતોને ટેકો આપવા માટે વિસ્તરે છે.