Баарыбызга белгилүү болгондой, технология индустриясы 2018-жылы көптөгөн укмуштуудай жетишкендиктерге жетишти жана көптөн күткөн 2019-жылы ар кандай мүмкүнчүлүктөр болот. Inphi компаниясынын башкы технология кызматкери, доктор Радха Нагаражан, жогорку ылдамдыктагы маалымат борбору өз ара байланышат деп эсептейт. (DCI) рыногу, технология индустриясынын сегменттеринин бири, 2019-жылы да өзгөрөт. Бул жерде ал быйыл маалымат борборунда болоорун күткөн үч нерсе бар.
1.Маалымат борборлорунун географиялык декомпозициясы кеңири жайылат
Берилиш борборлорун керектөө көптөгөн физикалык мейкиндикти, анын ичинде кубаттуулук жана муздатуу сыяктуу инфраструктураны талап кылат.Маалымат борборунун геодекомпозициясы кеңири таралгандыктан, чоң, үзгүлтүксүз, чоң маалымат борборлорун куруу барган сайын кыйындай баштайт. Метрополитенде ажыратуу негизги нерсе жердин баасы жогору болгон аймактар.Бул маалымат борборлорун туташтыруу үчүн чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн өз ара байланыштары абдан маанилүү.
DCI-Campus:Бул маалымат борборлору көбүнчө кампус чөйрөсүндө, мисалы, бири-бирине туташып турат.Расстояние, адатта, 2 жана 5 километрге чейин чектелет. Буланын болушуна жараша, бул аралыкта CWDM жана DWDM шилтемелеринин бири-бирине дал келиши да бар.
DCI-Edge:Байланыштын бул түрү 2 кмден 120 кмге чейин созулат. Бул шилтемелер негизинен аймактын ичиндеги бөлүштүрүлгөн маалымат борборлоруна туташтырылган жана адатта кечигүү чектөөлөрүнө дуушар болушат. DCI оптикалык технологиясынын варианттары түз аныктоону жана когеренттүүлүктү камтыйт, алардын экөө тең DWDM аркылуу ишке ашырылат. була-оптикалык C-диапазонунда өткөрүү форматы (192 ТГцден 196 ТГц терезесинен). Түздөн-түз аныктоо модуляциясынын форматы амплитудалык модуляцияланган, аныктоонун жөнөкөй схемасына ээ, азыраак кубаттуулукту, арзаныраак чыгымды талап кылат жана көпчүлүк учурларда тышкы дисперстик компенсацияны талап кылат. 100 Gbps, 4-деңгээлдүү импульс амплитудасынын модуляциясы (PAM4), түз аныктоо форматы DCI-Edge колдонмолору үчүн үнөмдүү ыкма. PAM4 модуляция форматы салттуу нөлгө кайтарылбагандан (NRZ) эки эсе көп кубаттуулукка ээ. модуляция форматы. 400-Gbps (бир толкун узундугуна) DCI системаларынын кийинки мууну үчүн 60-Gbaud, 16-QAM когеренттүү формат алдыңкы атаандаш болуп саналат.
DCI-Metro/Long Haul:Бул категориядагы була DCI-Edge чегинен тышкары, жер тилкеси 3000 километрге чейин жана деңиз түбү узунураак. Бул категория үчүн когеренттүү модуляция форматы колдонулат жана модуляция түрү ар кандай аралыктар үчүн ар кандай болушу мүмкүн. Когеренттүү модуляция форматы ошондой эле амплитудасы жана фазасы модуляцияланган, аныктоо үчүн локалдык осциллятордук лазерлерди талап кылат, татаал санариптик сигналды иштетүүнү талап кылат, көбүрөөк энергия керектейт, диапазону узунураак жана түз аныктоо же NRZ ыкмаларына караганда кымбатыраак.
2.Дата-борбор мындан ары да өнүгүүсүн улантат
Бул маалымат борборлорун туташтыруу үчүн чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн интерконнекттери абдан маанилүү. Ушуну эске алуу менен, DCI-Campus, DCI-Edge жана DCI-Metro/Long Haul маалымат борборлору өнүгө берет. Акыркы бир нече жылда DCI талаасы фокус болуп калды. салттуу DWDM тутумунун камсыздоочуларынын көңүлүн бурат. Программаны кызмат катары (SaaS), платформаны кызмат катары (PaaS) жана кызмат катары инфраструктураны камсыз кылган булут кызматын камсыздоочулардын (CSPs) өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн өсүп жаткан талаптары (IaaS) мүмкүнчүлүктөрү CSP маалымат борборунун тармактарын Layer өчүргүчтөрүн жана роутерлерди туташтыруу үчүн ар кандай оптикалык системаларды айдап жатат. Бүгүнкү күндө бул 100 Гбит/сек ылдамдыкта иштеши керек.Маалымат борборунун ичинде түз тиркелген жез (DAC) кабели, активдүү оптикалык кабель (AOC) же 100G "боз" оптика колдонулушу мүмкүн. Маалымат борборунун объекттерине (кампус же чет/метро колдонмолору) туташуу үчүн, жалгыз вариант бар. Жакында гана жеткиликтүү болгон толук функциялуу, ырааттуу негизделген кайталагычка негизделген ыкма, ал суб-оптималдуу.
100G экосистемасына өтүү менен, маалымат борборунун тармак архитектурасы салттуу маалымат борборунун моделинен өнүккөн. Бул маалымат борборунун бардык объектилери бир чоң жерде жайгашкан."чоң маалымат борбору”кампус. Көпчүлүк CSPлер талап кылынган масштабга жетүү жана жогорку жеткиликтүү булут кызматтарын көрсөтүү үчүн бөлүштүрүлгөн аймак архитектурасына бириктирилген.
Маалымат борборлорунун аймактары, адатта, бул аймактарга эң жакын акыркы кардарларга эң жакшы кызмат көрсөтүү үчүн (кечиктирүү жана жеткиликтүүлүк менен) калк жыш жайгашкан метрополитан аймактарына жакын жайгашкан. Аймактык архитектура CSPтердин ортосунда бир аз айырмаланат, бирок ашыкча аймактык "шлюздардан" турат. же “хабдар”. Бул “шлюздар” же “хабдар” CSPтин кеңири аймак тармагынын (WAN) магистралдык тутумуна (жана тең-теңге, жергиликтүү мазмунду ташуу же суу астындагы транспорт үчүн колдонулушу мүмкүн болгон четки сайттарга) туташтырылган. Бул “ шлюздар” же “хабдар” CSPтин кеңири аймак тармагынын (WAN) магистралдык тутумуна (жана тең-теңге, жергиликтүү мазмунду ташуу же суу астындагы транспорт үчүн колдонулушу мүмкүн болгон четки сайттарга) туташтырылган. Аймакты кеңейтүү керек болгондуктан, ал кошумча объектилерди сатып алуу жана аларды аймактык шлюзге туташтыруу оңой. Бул жаңы чоң маалымат борборун куруунун салыштырмалуу жогорку наркына жана курулуштун узакка созулушуна салыштырмалуу аймакты тез кеңейтүүгө жана өстүрүүгө мүмкүндүк берет.Берилген аймактагы ар кандай жеткиликтүү аймактар (АЗ) концепциясын түзүү.
Чоң маалымат борборунун архитектурасынан зонага өтүү кошумча чектөөлөрдү киргизет, алар шлюз жана маалымат борборунун объектилеринин жайгашкан жерлерин тандоодо эске алынышы керек. Мисалы, бир эле кардар тажрыйбасын камсыз кылуу үчүн (кечиктирүү көз карашынан алганда), каалаган эки маалыматтын ортосундагы максималдуу аралык борборлор (коомдук шлюз аркылуу) чектелиши керек. Дагы бир жагдай, боз оптикалык система бир эле географиялык аймактагы физикалык жактан айырмаланган маалымат борборунун имараттарын бириктирүү үчүн өтө натыйжасыз.Ушул факторлорду эске алуу менен, бүгүнкү ырааттуу платформа DCI тиркемелери үчүн ылайыктуу эмес.
PAM4 модуляция форматы аз энергия керектөөнү, аз аянтты жана түздөн-түз аныктоо опцияларын камсыз кылат. Кремний фотоникасын колдонуу менен PAM4 Колдонмого өзгөчө интегралдык схемасы (ASIC) менен кош ташуучу кабыл алгыч иштелип чыккан, ал интеграцияланган санариптик сигнал процессорун (DSP) жана алдыга катаны оңдоо (FEC). Жана аны QSFP28 форма факторуна топтоңуз.Пайда болгон которгуч кошулма модулу кадимки DCI шилтемеси аркылуу DWDM өткөрүүнү аткара алат, ар бир була жупуна 4 Тбит/с жана 100G үчүн 4,5 Вт.
3.Кремний фотоникасы жана CMOS оптикалык модулду иштеп чыгуунун өзөгү болуп калат
Сигнал иштетүү үчүн жогорку интегралдык оптика жана жогорку ылдамдыктагы кремний кошумча металл оксиди жарым өткөргүчтөрү (CMOS) үчүн кремний фотоникасынын айкалышы арзан баада, аз кубаттуулукта, коммутациялык оптикалык модулдардын эволюциясында роль ойнойт.
Жогорку интеграцияланган кремний фотоникалык чип плагин модулдун жүрөгү болуп саналат. Индий фосфиди менен салыштырганда, кремний CMOS платформасы 200 мм жана 300 мм пластинка өлчөмүндө пластинка деңгээлиндеги оптикага кире алат. 1300 нм жана 11 нм толкун узундугу менен фотодетекторлор стандарттуу кремний CMOS платформасында германий эпитаксисин кошуу менен курулган. Мындан тышкары, кремний диоксиди жана кремний нитридинин негизиндеги компоненттер сынуу көрсөткүчүнүн төмөн контрастын жана температураны сезбеген оптикалык компоненттерди жасоо үчүн бириктирилиши мүмкүн.
2-сүрөттө кремнийдик фотоникалык чиптин чыгыш оптикалык жолунда ар бир толкун узундугу үчүн бирден-бирден жүрүүчү толкун Mach Zehnder модуляторлорунун (MZM) жуптары бар. Андан кийин эки толкун узундугунун чыгышы интегралдык 2:1 интерлеверди колдонуу менен чипте бириктирилет. DWDM мультиплексери катары иштейт. Ошол эле кремний MZM ар кандай диск сигналдары менен NRZ жана PAM4 модуляция форматтарында да колдонулушу мүмкүн.
Маалымат борборлорунун өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө болгон талаптар өсүп жаткандыктан, Мур мыйзамы чиптерди алмаштырууда прогрессти талап кылат.Бул ар бир порттун кубаттуулугун жогорулатуу менен коммутатор жана роутер платформаларына коммутатор чиптеринин базалык паритетин сактоого мүмкүндүк берет. Кийинки муундагы коммутатор чиптери 400G ар бир порту үчүн иштелип чыккан. 400ZR деп аталган долбоор Оптикалык Интернет форумунда (OIF) ишке киргизилген. кийинки муундагы оптикалык DCI модулдарын стандартташтыруу жана камсыздоочулар үчүн ар түрдүү оптикалык экосистеманы түзүү үчүн. Бул түшүнүк WDM PAM4 окшош, бирок 400-Gbps талаптарды колдоо үчүн жайылтылат.