Kao što svi znamo, tehnološka je industrija postigla mnoga izvanredna postignuća u 2018., a bit će raznih mogućnosti u 2019., koja je dugo očekivana. Inphijev glavni tehnološki direktor, dr. Radha Nagarajan, vjeruje da će međupovezanost podatkovnih centara 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 podatkovnom centru ove godine.
1.Geografska dekompozicija podatkovnih centara postat će češća
Potrošnja podatkovnog centra zahtijeva puno podrške fizičkog prostora, uključujući infrastrukturu kao što je napajanje i hlađenje. Geodekompozicija podatkovnog centra postat će češća jer postaje sve teže izgraditi velike, kontinuirane, velike podatkovne centre. Dekompozicija je ključna u metropolitanskoj područja gdje su cijene zemljišta visoke.Interkonekcije velike propusnosti ključne su za povezivanje ovih podatkovnih centara.
DCI-kampus:Ti su podatkovni centri često međusobno povezani, na primjer u okruženju kampusa.Udaljenost je obično ograničena na između 2 i 5 kilometara. Ovisno o dostupnosti vlakana, također postoji preklapanje CWDM i DWDM veza na tim udaljenostima.
DCI-Edge:Ova vrsta veze kreće se od 2 km do 120 km. Ove su veze primarno povezane s distribuiranim podatkovnim centrima unutar tog područja i obično su podložne ograničenjima latencije. DCI opcije optičke tehnologije uključuju izravno otkrivanje i koherenciju, a obje su implementirane pomoću DWDM-a format prijenosa u C-pojasu optičkih vlakana (prozor od 192 THz do 196 THz). Format modulacije izravne detekcije amplitudno je moduliran, ima jednostavniju shemu detekcije, troši manju energiju, nižu je cijenu i u većini slučajeva zahtijeva vanjsku kompenzaciju disperzije. 100 Gbps, 4-razinska modulacija pulsne amplitude (PAM4), format izravne detekcije je isplativa metoda za DCI-Edge aplikacije. Format modulacije PAM4 ima dvostruko veći kapacitet od tradicionalnog formata bez povratka na nulu (NRZ) modulacijski format. Za sljedeću generaciju DCI sustava od 400 Gbps (po valnoj duljini), koherentni format od 60 Gbaud, 16 QAM vodeći je konkurent.
DCI-Metro/duge relacije:Ova kategorija vlakana je izvan DCI-Edge, s zemaljskom vezom do 3000 kilometara i dužim morskim dnom. Format koherentne modulacije koristi se za ovu kategoriju, a vrsta modulacije može biti različita 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 duži domet i skuplji je od izravne detekcije ili NRZ metoda.
2.Podatkovni centar će se i dalje razvijati
Interkonekcije velike propusnosti ključne su za povezivanje ovih podatkovnih centara. Imajući to na umu, podatkovni centri DCI-Campus, DCI-Edge i DCI-Metro/Long Haul nastavit će se razvijati. U posljednjih nekoliko godina, polje DCI postalo je fokus pozornosti dobavljača tradicionalnih DWDM sustava. Sve veći zahtjevi propusnosti davatelja usluga u oblaku (CSP) koji pružaju softver kao uslugu (SaaS), platformu kao uslugu (PaaS) i infrastrukturu kao uslugu (IaaS) mogućnosti pokreću različite optičke sustave za povezivanje CSP mreža podatkovnih centara Slojevi preklopnici i usmjerivači. Danas to treba raditi pri 100 Gbps.Unutar podatkovnog centra mogu se koristiti izravno priključeni bakreni (DAC) kablovi, aktivni optički kabel (AOC) ili 100G "siva" optika. Za veze s objektima podatkovnog centra (kampusne ili rubne/metro aplikacije), jedina opcija koja ima tek nedavno dostupan je potpuno opremljen pristup baziran na koherentnom repetitoru koji nije optimalan.
Prelaskom na 100G ekosustav, mrežna arhitektura podatkovnog centra razvila se iz tradicionalnijeg modela podatkovnog centra. Svi ovi objekti podatkovnog centra smješteni su u jednom velikom“veliki podatkovni centar”kampusa. Većina CSP-ova spojena je s arhitekturom distribuiranog područja kako bi se postigla potrebna skala i pružile visoko dostupne usluge u oblaku.
Područja podatkovnih centara obično se nalaze u blizini metropolitanskih područja s velikom gustoćom naseljenosti kako bi se pružila najbolja usluga (s kašnjenjem i dostupnošću) krajnjim korisnicima koji su najbliži tim područjima. Regionalna arhitektura malo se razlikuje između CSP-ova, ali sastoji se od redundantnih regionalnih "pristupnika" ili "čvorišta". Ovi "prilazi" ili "čvorišta" povezani su s CSP-ovom okosnicom širokopojasne mreže (WAN) (i rubnim mjestima koja se mogu koristiti za peer-to-peer, lokalni prijenos sadržaja ili podmorski prijenos). pristupnici" ili "čvorišta" povezani su s CSP-ovom okosnicom širokopojasne mreže (WAN) (i rubnim mjestima koja se mogu koristiti za peer-to-peer, lokalni prijenos sadržaja ili podmorski prijenos). Budući da se područje treba proširiti, je jednostavno nabaviti dodatne objekte i povezati ih s regionalnim pristupnikom. To omogućuje brzo širenje i rast područja u usporedbi s relativno visokim troškovima izgradnje novog velikog podatkovnog centra i dužim vremenom izgradnje, uz dodatnu prednost uvodnogstvaranje koncepta različitih dostupnih područja (AZ) u određenom području.
Prijelaz s arhitekture velikog podatkovnog centra na zonu uvodi dodatna ograničenja koja se moraju uzeti u obzir pri odabiru pristupnika i lokacije podatkovnog centra. Na primjer, kako bi se osiguralo isto korisničko iskustvo (iz perspektive latencije), najveća udaljenost između bilo koja dva podatka centri (putem javnog pristupnika) moraju biti ograničeni. Drugo razmatranje je da je sivi optički sustav previše neučinkovit za međusobno povezivanje fizički različitih zgrada podatkovnih centara unutar istog zemljopisnog područja.Imajući ove čimbenike na umu, današnja koherentna platforma nije prikladna za DCI aplikacije.
Modulacijski format PAM4 pruža nisku potrošnju energije, mali otisak i mogućnosti izravne detekcije. Korištenjem silicijske fotonike razvijen je primopredajnik s dva nositelja s PAM4 specifičnim integriranim krugom (ASIC), koji integrira integrirani procesor digitalnog signala (DSP) i naprijed ispravljanje pogrešaka (FEC). I zapakirajte ga u faktor forme QSFP28.Rezultirajući priključni modul prekidača može izvesti DWDM prijenos preko tipične DCI veze, s 4 Tbps po paru vlakana i 4,5 W na 100G.
3.Silicijska fotonika i CMOS postat će srž razvoja optičkih modula
Kombinacija silicijske fotonike za visoko integriranu optiku i silicijevih komplementarnih poluvodiča s metalnim oksidom velike brzine (CMOS) za obradu signala igrat će ulogu u evoluciji jeftinih, izmjenjivih optičkih modula male snage.
Visoko integrirani silikonski fotonski čip srce je modula koji se može priključiti. U usporedbi s indijevim fosfidom, silicijska CMOS platforma može ući u optiku na razini pločica pri većim veličinama pločica od 200 mm i 300 mm. Fotodetektori s valnim duljinama od 1300 nm i 1500 nm konstruirani su dodavanjem germanijske epitaksije na standardnoj silicijskoj CMOS platformi. Osim toga, komponente temeljene na silicijevom dioksidu i silicijevom nitridu mogu se integrirati za izradu kontrasta niskog indeksa loma i optičkih komponenti neosjetljivih na temperaturu.
Na slici 2, izlazni optički put silicijevog fotoničkog čipa sadrži par Mach Zehnder modulatora putujućeg vala (MZM), po jedan za svaku valnu duljinu. Dva izlaza valne duljine se zatim kombiniraju na čipu pomoću integriranog 2:1 interleavera, koji djeluje kao DWDM multiplekser. Isti silikonski MZM može se koristiti u NRZ i PAM4 modulacijskim formatima s različitim pogonskim signalima.
Kako zahtjevi za propusnost mreža podatkovnih centara nastavljaju rasti, Mooreov zakon zahtijeva napredak u prebacivanju čipova.To će omogućiti platformama preklopnika i usmjerivača da zadrže paritet baze preklopnih čipova uz povećanje kapaciteta svakog priključka. Čipovi preklopnika sljedeće generacije dizajnirani su za svaki priključak 400G. Projekt pod nazivom 400ZR pokrenut je na Forumu za optički internet (OIF) za standardizaciju optičkih DCI modula sljedeće generacije i stvaranje raznolikog optičkog ekosustava za dobavljače. Ovaj koncept sličan je WDM PAM4, ali se proširuje na podršku zahtjevima od 400 Gbps.