Ինչպես բոլորս գիտենք, տեխնոլոգիական ոլորտը 2018 թվականին հասել է բազմաթիվ արտասովոր ձեռքբերումների, և 2019 թվականին կլինեն տարբեր հնարավորություններ, ինչը երկար սպասված է: Inphi-ի գլխավոր տեխնոլոգիական տնօրեն դոկտոր Ռադհա Նագարաջանը կարծում է, որ արագընթաց տվյալների կենտրոնը փոխկապակցված է: (DCI) շուկան՝ տեխնոլոգիական արդյունաբերության հատվածներից մեկը, նույնպես կփոխվի 2019 թվականին: Ահա երեք բան, որ նա ակնկալում է, որ տեղի կունենա տվյալների կենտրոնում այս տարի:
1.Ավելի տարածված կդառնա տվյալների կենտրոնների աշխարհագրական տարրալուծումը
Տվյալների կենտրոնի սպառումը պահանջում է մեծ ֆիզիկական տարածքի աջակցություն, ներառյալ ենթակառուցվածքները, ինչպիսիք են էներգիան և սառեցումը: Տվյալների կենտրոնի աշխարհաքայքայումը կդառնա ավելի տարածված, քանի որ ավելի ու ավելի դժվար է դառնում մեծ, շարունակական, մեծ տվյալների կենտրոններ կառուցելը: Քայքայումը կարևոր է մետրոպոլիայում: տարածքներ, որտեղ հողի գները բարձր են.Մեծ թողունակությամբ փոխկապակցվածությունը կարևոր է այս տվյալների կենտրոնները միացնելու համար:
DCI-Campus:Այս տվյալների կենտրոնները հաճախ միացված են միասին, օրինակ՝ համալսարանական միջավայրում:Հեռավորությունը սովորաբար սահմանափակվում է 2-ից 5 կիլոմետրով: Կախված մանրաթելի առկայությունից, այս հեռավորությունների վրա կա նաև CWDM և DWDM կապերի համընկնումը:
DCI-Edge:Կապի այս տեսակը տատանվում է 2 կմ-ից մինչև 120 կմ: Այս կապերը հիմնականում կապված են տարածքի բաշխված տվյալների կենտրոնների հետ և սովորաբար ենթակա են հետաձգման սահմանափակումների: DCI օպտիկական տեխնոլոգիայի տարբերակները ներառում են ուղղակի հայտնաբերում և համահունչություն, որոնք երկուսն էլ իրականացվում են DWDM-ի միջոցով: փոխանցման ձևաչափը օպտիկամանրաթելային C շերտով (192 THz-ից մինչև 196 THz պատուհան): Ուղղակի հայտնաբերման մոդուլյացիայի ձևաչափը ամպլիտուդի մոդուլյացիա է, ունի հայտնաբերման ավելի պարզ սխեման, սպառում է ավելի ցածր էներգիա, ավելի ցածր արժեք և պահանջում է արտաքին ցրման փոխհատուցում շատ դեպքերում: 100 Գբիտ/վրկ, 4 մակարդակի իմպուլսային ամպլիտուդի մոդուլյացիա (PAM4), ուղղակի հայտնաբերման ձևաչափը ծախսարդյունավետ մեթոդ է DCI-Edge հավելվածների համար: PAM4 մոդուլյացիայի ձևաչափը երկու անգամ գերազանցում է ավանդական չվերադարձվող զրոյի (NRZ) հզորությունը: Մոդուլյացիայի ձևաչափ: 400-Գբիտ/վ (մեկ ալիքի երկարության) DCI համակարգերի հաջորդ սերնդի համար 60-Gbaud, 16-QAM համահունչ ձևաչափը առաջատար մրցակիցն է:
DCI-Metro/Long Haul:Մանրաթելերի այս կատեգորիան դուրս է DCI-Edge-ից՝ մինչև 3000 կիլոմետր ցամաքային կապով և ավելի երկար ծովի հատակով: Այս կատեգորիայի համար օգտագործվում է համահունչ մոդուլյացիայի ձևաչափ, և մոդուլյացիայի տեսակը կարող է տարբեր լինել տարբեր հեռավորությունների համար: Համահունչ մոդուլյացիայի ձևաչափը Այն նաև ամպլիտուդի և փուլային մոդուլյացիայի է ենթարկվում, հայտնաբերման համար պահանջում է լոկալ օսլիլատոր լազերներ, պահանջում է բարդ թվային ազդանշանի մշակում, ավելի շատ էներգիա է սպառում, ունի ավելի երկար տիրույթ և ավելի թանկ է, քան ուղղակի հայտնաբերման կամ NRZ մեթոդները:
2.Տվյալների կենտրոնը կշարունակի զարգանալ
Մեծ թողունակությամբ փոխկապակցվածությունը չափազանց կարևոր է տվյալների այս կենտրոնները միացնելու համար: Հաշվի առնելով դա, DCI-Campus, DCI-Edge և DCI-Metro/Long Haul տվյալների կենտրոնները կշարունակեն զարգանալ: Վերջին մի քանի տարիներին DCI դաշտը դարձել է ուշադրության կենտրոնում: ավանդական DWDM համակարգերի մատակարարների ուշադրության կենտրոնում: Ամպային ծառայություններ մատուցողների (CSPs) թողունակության աճող պահանջները, որոնք ապահովում են ծրագրակազմ որպես ծառայություն (SaaS), հարթակ որպես ծառայություն (PaaS) և ենթակառուցվածքը որպես ծառայություն: (IaaS) հնարավորությունները մղում են տարբեր օպտիկական համակարգեր՝ CSP տվյալների կենտրոնի ցանցերը Շերտերի անջատիչներ և երթուղիչներ միացնելու համար: Այսօր սա պետք է աշխատի 100 Գբիտ/վ արագությամբ:Տվյալների կենտրոնի ներսում կարող են օգտագործվել ուղղակիորեն կցված պղնձե (DAC) մալուխներ, ակտիվ օպտիկական մալուխ (AOC) կամ 100G «մոխրագույն» օպտիկա: Տվյալների կենտրոնի օբյեկտներին միանալու համար (կամպուս կամ եզրային/մետրոյի հավելվածներ), միակ տարբերակը, որն ունի միայն վերջերս հասանելի է լիակատար առանձնահատկություններով, համահունչ հիմնված կրկնողների վրա հիմնված մոտեցում, որը ոչ օպտիմալ է:
100G էկոհամակարգին անցնելով տվյալների կենտրոնի ցանցի ճարտարապետությունը զարգացել է ավելի ավանդական տվյալների կենտրոնի մոդելից: Այս բոլոր տվյալների կենտրոնի հարմարանքները տեղակայված են մեկ մեծ մասում:«մեծ տվյալների կենտրոն»campus.CSP-ների մեծ մասը միաձուլվել է բաշխված տարածքի ճարտարապետության հետ՝ հասնելու պահանջվող մասշտաբին և ապահովելու բարձր հասանելի ամպային ծառայություններ:
Տվյալների կենտրոնի տարածքները սովորաբար տեղակայված են բնակչության բարձր խտությամբ մետրոպոլիայի տարածքների մոտ՝ լավագույն ծառայությունը (ուշացումով և հասանելիությամբ) այս տարածքներին ամենամոտ գտնվող վերջնական հաճախորդներին մատուցելու համար: Տարածաշրջանային ճարտարապետությունը փոքր-ինչ տարբերվում է CSP-ների միջև, բայց բաղկացած է ավելորդ տարածաշրջանային «դարպասներից»: կամ «հանգույցներ»: Այս «դարպասները» կամ «հանգույցները» միացված են CSP-ի լայնածավալ ցանցի (WAN) ողնաշարին (և ծայրամասային կայքերին, որոնք կարող են օգտագործվել հավասարակից, տեղական բովանդակության փոխադրման կամ սուզանավային տրանսպորտի համար): Սրանք « դարպասները» կամ «հանգույցները» միացված են CSP-ի լայնածավալ ցանցի (WAN) ողնաշարին (և եզրային կայքերին, որոնք կարող են օգտագործվել գործընկերների միջև, տեղական բովանդակության փոխադրման կամ սուզանավային տրանսպորտի համար): Քանի որ տարածքը պետք է ընդլայնվի, այն հեշտ է ձեռք բերել լրացուցիչ հարմարություններ և դրանք միացնել տարածաշրջանային դարպասին: Սա թույլ է տալիս արագ ընդլայնել և աճեցնել տարածքը, համեմատած նոր մեծ տվյալների կենտրոնի կառուցման համեմատաբար բարձր արժեքի և շինարարության ավելի երկար ժամանակի հետ՝ ներածման հավելյալ առավելություններով:ներկայացնելով տարբեր հասանելի տարածքների (AZ) հայեցակարգը տվյալ տարածքում:
Տվյալների կենտրոնի խոշոր ճարտարապետությունից գոտի անցումը լրացուցիչ սահմանափակումներ է մտցնում, որոնք պետք է հաշվի առնել դարպասների և տվյալների կենտրոնների տեղակայման վայրեր ընտրելիս: Օրինակ, հաճախորդների նույն փորձառությունն ապահովելու համար (հետաձգման տեսանկյունից), առավելագույն հեռավորությունը ցանկացած երկու տվյալների միջև: կենտրոնները (հանրային դարպասի միջոցով) պետք է սահմանափակվեն: Մեկ այլ նկատառում այն է, որ մոխրագույն օպտիկական համակարգը չափազանց անարդյունավետ է նույն աշխարհագրական տարածքում ֆիզիկապես տարբեր տվյալների կենտրոնների շենքերը փոխկապակցելու համար:Հաշվի առնելով այս գործոնները՝ այսօրվա համահունչ հարթակը հարմար չէ DCI հավելվածների համար:
PAM4 մոդուլյացիայի ձևաչափն ապահովում է էներգիայի ցածր սպառում, ցածր ոտնահետք և ուղղակի հայտնաբերման տարբերակներ: Օգտագործելով սիլիցիումային ֆոտոնիկա՝ մշակվել է PAM4 հավելվածի հատուկ ինտեգրված շղթայով (ASIC) ունեցող երկակի կրիչի հաղորդիչ՝ ինտեգրված թվային ազդանշանի ինտեգրված պրոցեսոր (DSP) և առաջ սխալի ուղղում (FEC): Եվ փաթեթավորեք այն QSFP28 ձևաչափի մեջ:Ստացված անջատիչ խցանվող մոդուլը կարող է կատարել DWDM փոխանցում տիպիկ DCI կապի միջոցով՝ 4 Tbps մեկ մանրաթելային զույգի և 4,5 Վտ 100G-ի համար:
3.Սիլիկոնային ֆոտոնիկան և CMOS-ը կդառնան օպտիկական մոդուլի մշակման առանցքը
Բարձր ինտեգրված օպտիկայի համար սիլիցիումային ֆոտոնիկայի և ազդանշանի մշակման համար նախատեսված բարձր արագությամբ սիլիցիումի լրացուցիչ մետաղական օքսիդ կիսահաղորդիչների (CMOS) համակցությունը դեր կխաղա էժան, ցածր էներգիայի, անջատվող օպտիկական մոդուլների էվոլյուցիայի մեջ:
Բարձր ինտեգրված սիլիկոնային ֆոտոնային չիպը խցանվող մոդուլի սիրտն է: Ինդիումի ֆոսֆիդի հետ համեմատած, սիլիցիումային CMOS հարթակը կարող է ներթափանցել վաֆլի մակարդակի օպտիկա ավելի մեծ 200 մմ և 300 մմ վաֆլի չափսերով: 1300 նմ և 1300 նմ և 1 նմ ալիքի երկարությամբ ֆոտոդետեկտորներ: կառուցվել են գերմանիումի էպիտաքսիա ավելացնելով ստանդարտ սիլիցիումի CMOS հարթակի վրա: Բացի այդ, սիլիցիումի երկօքսիդի և սիլիցիումի նիտրիդի վրա հիմնված բաղադրիչները կարող են ինտեգրվել ցածր բեկման ինդեքսով կոնտրաստ և ջերմաստիճանի նկատմամբ անզգայուն օպտիկական բաղադրիչներ ստեղծելու համար:
Նկար 2-ում սիլիցիումային ֆոտոնային չիպի ելքային օպտիկական ուղին պարունակում է շրջող ալիքի մի զույգ Mach Zehnder մոդուլատորներ (MZM)՝ մեկական յուրաքանչյուր ալիքի երկարության համար: Երկու ալիքի երկարության ելքերը այնուհետև միավորվում են չիպի վրա՝ օգտագործելով ինտեգրված 2:1 փոխկապակցիչ: գործում է որպես DWDM մուլտիպլեքսոր: Նույն սիլիկոնային MZM-ը կարող է օգտագործվել ինչպես NRZ, այնպես էլ PAM4 մոդուլյացիայի ձևաչափերում՝ տարբեր սկավառակային ազդանշաններով:
Քանի որ տվյալների կենտրոնների ցանցերի թողունակության պահանջները շարունակում են աճել, Մուրի օրենքը պահանջում է առաջխաղացում չիպերի փոխարկման ոլորտում:Սա հնարավորություն կտա անջատիչի և երթուղիչի պլատֆորմներին պահպանել անջատիչ չիպերի հիմքի հավասարությունը՝ միաժամանակ ավելացնելով յուրաքանչյուր պորտի հզորությունը: Հաջորդ սերնդի անջատիչ չիպերը նախատեսված են 400G-ի յուրաքանչյուր նավահանգստի համար: 400ZR կոչվող նախագիծը գործարկվել է Օպտիկական ինտերնետ ֆորումում (OIF): հաջորդ սերնդի օպտիկական DCI մոդուլները ստանդարտացնելու և մատակարարների համար բազմազան օպտիկական էկոհամակարգ ստեղծելու համար: Այս հայեցակարգը նման է WDM PAM4-ին, բայց տարածվում է 400 Գբիտ/վրկ պահանջներին աջակցելու համար: