Wekî ku em hemî dizanin, pîşesaziya teknolojiyê di sala 2018-an de gelek destkeftiyên awarte bi dest xistiye, û di sala 2019-an de, ku demek dirêj e li bendê ye, dê îmkanên cûda hebin. Berpirsiyarê teknolojiyê yê Inphi, Dr. Bazara (DCI), yek ji beşên pîşesaziya teknolojiyê, dê di sala 2019-an de jî biguhere. Li vir sê tişt hene ku ew hêvî dike ku îsal di navenda daneyê de biqewimin.
1.Parvekirina erdnîgarî ya navendên daneyê dê pirtir bibe
Vexwarina navenda daneyê gelek piştgirîya cîhê laşî hewce dike, di nav de binesaziya wekî hêz û sarbûnê. Ji ber ku avakirina navendên daneya mezin, domdar û mezin dijwartir dibe, jeo-hilweşîna navenda daneyê dê gelemperîtir bibe. herêmên ku bihayê erd lê zêde ne.Ji bo girêdana van navendên daneyê ve girêdanên bandwidth-a mezin krîtîk in.
DCI-Kampûs：Van navendên daneyê bi gelemperî bi hev re têne girêdan, mînakî li hawîrdorek kampusê.Dûr bi gelemperî di navbera 2 û 5 kîlometreyan de sînorkirî ye. Li gorî hebûna fîberê, di van dûran de girêdanek CWDM û DWDM jî heye.
DCI-Edge：Ev cureyê girêdanê ji 2 km heta 120 km diguhere. Ev girêdan di serî de bi navendên daneya belavkirî yên li herêmê ve girêdayî ne û bi gelemperî di bin astengên derengmayînê de ne. Vebijarkên teknolojiya optîkî ya DCI tespîtkirina rasterast û hevrêziyê vedihewîne, ku her du jî bi karanîna DWDM-ê têne bicîh kirin. Forma veguheztinê di band C-ya fîber-optîk de (pencereya 192 THz heta 196 THz). Forma modulasyona vedîtina rasterast bi amplitudê modulkirî ye, xwedan nexşeyek tespîtkirina hêsan e, hêzek kêmtir, lêçûnek kêmtir dixwe, û di pir rewşan de tezmînata belavbûna derve hewce dike. Ji bo 100 Gbps, modulasyona amplitudê nebza 4-asta (PAM4), formata vedîtina rasterast ji bo sepanên DCI-Edge rêbazek biha ye. Forma modulasyona PAM4 du qatan ji kapasîteya kevneşopî ya neveger-sifir (NRZ) heye. Forma modulasyonê. Ji bo nifşa paşîn a pergalên DCI yên 400-Gbps (per dirêjahiya pêlê), forma hevgirtî ya 60-Gbaud, 16-QAM hevrika pêşeng e.
DCI-Metro / Long Haul：Ev kategoriya fîberê ji DCI-Edge wêdetir e, bi girêdana erdê heya 3,000 kîlometran û qata deryayê dirêjtir e. Forma modulasyona hevgirtî ji bo vê kategoriyê tê bikar anîn û celeb modulasyon dikare ji bo dûriyên cihê cûda be. Forma modulasyona hevgirtî di heman demê de amplitude û qonaxek modulkirî ye, ji bo tespîtê laserên oscilatorê yên herêmî hewce dike, pêvajoyek îşaretek dîjîtal a tevlihev hewce dike, bêtir hêz dixwe, xwedan rêjeyek dirêjtir e, û ji vedîtina rasterast an rêbazên NRZ bihatir e.
2.Navenda daneyê dê pêşveçûna xwe berdewam bike
Têkiliyên pêwendiya bandê ya mezin ji bo girêdana van navendên daneyê krîtîk in. Bi vê yekê re, navendên daneyê DCI-Campus, DCI-Edge û DCI-Metro/Long Haul dê pêşve biçin. Di çend salên çûyî de, qada DCI bûye navend bala dabînkerên pergala DWDM-ya kevneşopî. Pêdiviyên mezinbûna berfê yên pêşkêşkerên karûbarê ewr (CSP) ku nermalava-wek-karûbar (SaaS), platform-wek-karûbar (PaaS) û binesaziya-wek-karûbar peyda dikin. Kapasîteyên (IaaS) pergalên optîkî yên cihêreng ji bo girêdana torên navenda daneya CSP Veguheztinên qat û rêçikan dimeşînin. Îro, pêdivî ye ku ev bi 100 Gbps bixebite.Di hundurê navenda daneyê de, kabloya sifir a rasterast-girêdayî (DAC), kabloya optîkî ya çalak (AOC) an 100G optîka "gewr" dikare were bikar anîn. tenê vê dawiyê peyda bûye, nêzîkatiyek li ser bingeha dubareker-bingehîn-tevahî, hevgirtî ye ku jêr-optimal e.
Bi veguheztina ekosîstemek 100G re, mîmariya torê ya navenda daneyê ji modelek kevneşopî ya navenda daneyê derketiye. Hemî van tesîsên navenda daneyê di yek yek mezin de cih digirin."navenda daneya mezin”kampus.Piraniya CSP-yan bi mîmariya deverek belavbûyî re hatine yek kirin da ku pîvana hewce bigihîje û karûbarên ewr ên pir berdest peyda bike.
Deverên navenda daneyê bi gelemperî li nêzê deverên metropolê yên bi nifûsa zêde ne ji bo peydakirina karûbarê çêtirîn (bi dereng û hebûna) ji xerîdarên dawî yên ku herî nêzê van deveran in. Mîmariya herêmî di navbera CSP-yan de hinekî cûda ye, lê ji "dergehên herêmî" yên zêde pêk tê. an "hub". Ev "dergeh" an "hub" bi pişta tora qada fireh (WAN) ya CSP (û malperên qiraxa ku ji bo peer-to-peer, veguheztina naveroka herêmî an veguheztina binê deryayê têne bikar anîn) ve girêdayî ne. Van " dergeh" an jî "hub" bi pişta tora qada fireh (WAN) ya CSP ve girêdayî ne (û malperên qiraxa ku ji bo peer-to-peer, veguheztina naverokê ya herêmî an veguheztina binê deryayê têne bikar anîn). Ji ber ku herêm pêdivî ye ku were berfireh kirin, ew bi hêsanî peydakirina tesîsên zêde û girêdana wan bi dergehê herêmî re hêsan e. Ev rê dide berfirebûn û mezinbûna bilez a deverê li gorî lêçûna nisbeten giran a avakirina navendek daneya mezin a nû û demek dirêjtir a çêkirinê, bi feydeya zêde ya danasînê.duristkirina têgeha deverên cihêreng ên berdest (AZ) li herêmek diyarkirî.
Veguheztina ji mîmariya navendek daneya mezin ber bi herêmekê ve astengiyên din derdixe holê ku divê di dema hilbijartina derî û cîhên navenda daneyê de bêne hesibandin. Mînakî, ji bo misogerkirina heman ezmûna xerîdar (ji perspektîfa derengbûnê), dûrahiya herî zêde di navbera her du daneyan de. divê navend (bi riya dergehek giştî) bêne sînorkirin. Nîşanek din jî ev e ku pergala optîkî ya gewr pir bêkêmasî ye ku avahiyên navendên daneyê yên ji hêla fîzîkî ve cihêreng ên di heman devera erdnîgarî de bi hev ve girêdide.Di hişê van faktoran de, platforma hevgirtî ya îroyîn ji bo serîlêdanên DCI ne maqûl e.
Forma modulasyonê ya PAM4 mezaxtina hêzê ya kêm, şopa kêm û vebijarkên vedîtina rasterast peyda dike. Bi karanîna fotonîkî ya silicon, transceiverek du-hilgir bi Circuitek Yekgirtî ya Taybet a PAM4 (ASIC) hate pêşve xistin, ku pêvajoyek nîşana dîjîtal a yekbûyî (DSP) pêk tîne û rastkirina xeletiya pêş (FEC). Û wê di faktora forma QSFP28 de pak bike.Modula veguhezbar a encamgir dikare veguheztina DWDM-ê li ser girêdanek DCI-ya tîpîk, bi 4 Tbps per cotek fiber û 4,5 W li ser 100G, pêk bîne.
3.Fotonîkên silicon û CMOS dê bibin bingeha pêşkeftina modula optîkî
Kombûna fotonîkên siliconê ji bo optîka pir entegre û nîvconduktorên oksîdê metalî yên temamker ên bi leza bilind (CMOS) ji bo hilberandina îşaretê dê di pêşkeftina modulên optîkî yên erzan, kêm-hêz, guhêrbar de rolekê bilîze.
Çîpa fotonîkî ya siliconê ya pir yekgirtî dilê modula pêvekirî ye. Li gorî fosfîdê îndyûm, platforma sîlîkon CMOS dikare bi mezinahiyên 200 mm û 300 mm waferê mezintir bikeve optîka asta waferê. Wênedetektorên bi dirêjahiya pêlên 1300 nm û 1 bi lêzêdekirina epîtaksiya germaniyûmê li ser platformek standard CMOS ya siliconê hatine çêkirin. Wekî din, hêmanên bingehîn ên silicon dîoksîtê û nîtrîda silicon dikarin werin yek kirin da ku berevajîkirina îndeksa refraksiyonê ya kêm û hêmanên optîkî yên bêhesas ên germahiyê çêbikin.
Di Figure 2 de, riya optîkî ya derketinê ya çîpa fotonîkî ya silicon cotek modulatorên pêla gerok Mach Zehnder (MZM) vedihewîne, yek ji bo her dirêjahiya pêlê. Dûv re her du derketinên dirêjahiya pêlê li ser çipek bi karanîna navberek 2:1 ya yekbûyî têne hev kirin, ku wek multiplexer DWDM tevdigere. Heman silicon MZM dikare hem di formatên modulasyona NRZ û hem jî PAM4 de bi îşaretên ajotinê yên cihê were bikar anîn.
Her ku hewcedariyên berfê yên torên navenda daneyê her ku diçe mezin dibin, Qanûna Moore di veguheztina çîpên pêşkeftinan de hewce dike.Ev ê dihêle ku platformên guhêrbar û router hevsengiya bingeha çîpa veguheztinê bidomînin û di heman demê de kapasîteya her portê zêde bikin. Çîpên guhezbar ên nifşê pêş ji bo her porta 400G têne sêwirandin. Projeyek bi navê 400ZR di Foruma Înternetê ya Optîk (OIF) de hate destpêkirin. ji bo standardîzekirina modulên DCI-ya optîkî yên nifşê din û ji bo peydakiran ekosîstemek optîkî ya cihêreng biafirîne. Ev têgeh mîna WDM PAM4 e, lê ji bo piştgirîkirina daxwazên 400-Gbps dirêj dibe.