Kā mēs visi zinām, tehnoloģiju nozare 2018. gadā ir sasniegusi daudzus neparastus sasniegumus, un 2019. gadā būs dažādas iespējas, kas ir ilgi gaidīts.Inphi galvenais tehnoloģiju speciālists Dr. Radha Nagarajans uzskata, ka ātrgaitas datu centru starpsavienojums (DCI) tirgus, kas ir viens no tehnoloģiju nozares segmentiem, arī mainīsies 2019. gadā. Tālāk ir norādītas trīs lietas, kuras, viņaprāt, šogad notiks datu centrā.
1.Datu centru ģeogrāfiskā sadalīšanās kļūs arvien izplatītāka
Datu centra patēriņam ir nepieciešams liels fiziskās telpas atbalsts, tostarp infrastruktūra, piemēram, jauda un dzesēšana.Datu centru ģeogrāfiskā sadalīšana kļūs arvien izplatītāka, jo kļūst arvien grūtāk izveidot lielus, nepārtrauktus, lielus datu centrus.Sadalīšanās ir galvenais lielpilsētās. teritorijas, kur zemes cenas ir augstas.Liela joslas platuma starpsavienojumi ir ļoti svarīgi, lai savienotu šos datu centrus.
DCI-Campus：Šie datu centri bieži ir savienoti kopā, piemēram, universitātes pilsētiņas vidē.Attālums parasti ir ierobežots līdz 2–5 kilometriem. Atkarībā no šķiedras pieejamības šajos attālumos arī pārklājas CWDM un DWDM saites.
DCI-Edge：Šāda veida savienojums svārstās no 2 km līdz 120 km. Šīs saites galvenokārt ir savienotas ar izkliedētajiem datu centriem šajā apgabalā, un uz tām parasti attiecas latentuma ierobežojumi.DCI optiskās tehnoloģijas iespējas ietver tiešu noteikšanu un saskaņotību, kuras abas tiek ieviestas, izmantojot DWDM. pārraides formāts optiskās šķiedras C joslā (192 THz līdz 196 THz logs). Tiešās noteikšanas modulācijas formāts ir amplitūdas modulēts, tam ir vienkāršāka noteikšanas shēma, tas patērē mazāku jaudu, zemākas izmaksas un vairumā gadījumu prasa ārēju dispersijas kompensāciju. 100 Gbps, 4 līmeņu impulsa amplitūdas modulācija (PAM4), tiešās noteikšanas formāts ir rentabla metode DCI-Edge lietojumprogrammām. PAM4 modulācijas formātam ir divreiz lielāka jauda nekā tradicionālajam nullei neatgriezeniskajam (NRZ) modulācijas formāts. Nākamās paaudzes 400 Gbps (uz viļņa garumu) DCI sistēmām 60 Gbaud, 16 QAM saskaņotais formāts ir vadošais konkurents.
DCI-metro/tālsatiksmes maršruts：Šī šķiedras kategorija ir ārpus DCI-Edge, ar zemes savienojumu līdz 3000 kilometriem un garāku jūras dibenu. Šai kategorijai tiek izmantots saskaņots modulācijas formāts, un modulācijas veids var atšķirties dažādiem attālumiem.Koherentās modulācijas formāts ir arī amplitūdas un fāzes modulēta, noteikšanai ir nepieciešami lokālie oscilatoru lāzeri, nepieciešama sarežģīta digitālā signāla apstrāde, patērē vairāk enerģijas, tam ir lielāks diapazons un tas ir dārgāks nekā tiešās noteikšanas vai NRZ metodes.
2.Datu centrs turpinās attīstīties
Liela joslas platuma starpsavienojumi ir ļoti svarīgi šo datu centru savienošanai. Paturot to prātā, DCI-Campus, DCI-Edge un DCI-Metro/Long Haul datu centri turpinās attīstīties. Dažu pēdējo gadu laikā DCI joma ir kļuvusi par galveno uzmanību. tradicionālo DWDM sistēmu piegādātāju uzmanība. Pieaugošās prasības attiecībā uz joslas platumu mākoņpakalpojumu sniedzējiem (CSP), kas nodrošina programmatūru kā pakalpojumu (SaaS), platformu kā pakalpojumu (PaaS) un infrastruktūru kā pakalpojumu (IaaS) iespējas virza dažādas optiskās sistēmas, lai savienotu CSP datu centru tīklus. Slāņu slēdži un maršrutētāji. Mūsdienās tam jādarbojas ar ātrumu 100 Gb/s.Datu centra iekšpusē var izmantot tieši pievienotu vara (DAC) kabeļus, aktīvo optisko kabeli (AOC) vai 100 G “pelēko” optiku. Savienojumiem ar datu centra iekārtām (pilsētas vai malas/metro lietojumprogrammām) vienīgā iespēja tikai nesen bija pieejama pilna funkcionalitāte, saskaņota, uz atkārtotāju balstīta pieeja, kas nav optimāla.
Pārejot uz 100 G ekosistēmu, datu centra tīkla arhitektūra ir attīstījusies no tradicionālāka datu centra modeļa. Visas šīs datu centra iekārtas atrodas vienā lielā telpā."liels datu centrs”Campus.Lielākā daļa CSP ir apvienoti ar sadalītu apgabalu arhitektūru, lai sasniegtu nepieciešamo mērogu un nodrošinātu ļoti pieejamus mākoņpakalpojumus.
Datu centru apgabali parasti atrodas lielpilsētu apgabalu tuvumā ar augstu apdzīvotības blīvumu, lai nodrošinātu vislabāko pakalpojumu (ar kavēšanos un pieejamību) gala klientiem, kas atrodas vistuvāk šiem apgabaliem. CSP reģionālā arhitektūra nedaudz atšķiras, taču tajā ir iekļauti lieki reģionālie “vārti”. vai "centrmezgli". Šie "vārti" vai "centrmezgli" ir savienoti ar CSP plašā apgabala tīkla (WAN) mugurkaulu (un malu vietnēm, kuras var izmantot vienādranga, vietējā satura transportēšanai vai zemūdens transportam). Šie " vārtejas" vai "centrmezgli" ir savienoti ar CSP plašā apgabala tīkla (WAN) mugurkaulu (un malu vietnēm, kuras var izmantot vienādranga, vietējā satura transportēšanai vai zemūdens transportam). Tā kā apgabals ir jāpaplašina, tas ir viegli iegādāties papildu telpas un savienot tās ar reģionālo vārteju. Tas ļauj ātri paplašināt un palielināt apgabalu, salīdzinot ar salīdzinoši augstajām jauna liela datu centra būvniecības izmaksām un ilgāku būvniecības laiku, kā arī papildu priekšrocības, ko sniedz ievads.dažādu pieejamo apgabalu (AZ) jēdziena izstrāde noteiktā apgabalā.
Pāreja no liela datu centra arhitektūras uz zonu rada papildu ierobežojumus, kas jāņem vērā, izvēloties vārtejas un datu centra iekārtu atrašanās vietas. Piemēram, lai nodrošinātu vienādu klientu pieredzi (no latentuma viedokļa), maksimālais attālums starp jebkuriem diviem datiem centriem (caur publisko vārteju) jābūt ierobežotiem. Vēl viens apsvērums ir tāds, ka pelēkā optiskā sistēma ir pārāk neefektīva, lai savienotu fiziski atšķirīgas datu centru ēkas vienā un tajā pašā ģeogrāfiskajā apgabalā.Ņemot vērā šos faktorus, mūsdienu saskaņotā platforma nav piemērota DCI lietojumprogrammām.
PAM4 modulācijas formāts nodrošina zemu enerģijas patēriņu, zemu nospiedumu un tiešās noteikšanas iespējas. Izmantojot silīcija fotoniku, tika izstrādāts divu nesēju raiduztvērējs ar PAM4 lietojumprogrammai specifisko integrēto shēmu (ASIC), kas integrē integrētu digitālo signālu procesoru (DSP) un uz priekšu kļūdu labošanu (FEC). Un iesaiņojiet to QSFP28 formas faktorā.Iegūtais slēdža pievienojamais modulis var veikt DWDM pārraidi, izmantojot tipisku DCI saiti ar 4 Tbps uz šķiedru pāri un 4,5 W uz 100 G.
3.Silīcija fotonika un CMOS kļūs par optisko moduļu izstrādes kodolu
Silīcija fotonikas kombinācijai ļoti integrētai optikai un ātrdarbīgiem silīcija komplementāriem metāla oksīda pusvadītājiem (CMOS) signālu apstrādei būs nozīme zemu izmaksu, mazjaudas, pārslēdzamu optisko moduļu attīstībā.
Augsti integrētā silīcija fotoniskā mikroshēma ir pievienojamā moduļa sirds.Salīdzinot ar indija fosfīdu, silīcija CMOS platforma spēj iekļūt vafeļu līmeņa optikā ar lielāku 200 mm un 300 mm platumu izmēru.Fotodetektori ar viļņu garumu 1300 nm un 1500 nm tika konstruēti, pievienojot germānija epitaksiju uz standarta silīcija CMOS platformas. Turklāt silīcija dioksīda un silīcija nitrīda komponentus var integrēt, lai izgatavotu zema refrakcijas indeksa kontrasta un temperatūras nejutīgus optiskos komponentus.
2. attēlā silīcija fotoniskās mikroshēmas izejas optiskais ceļš satur Mach Zehnder modulatoru (MZM) pāri, pa vienam katram viļņa garumam. Pēc tam abas viļņa garuma izejas tiek apvienotas mikroshēmā, izmantojot integrētu 2:1 interleaveru, kas darbojas kā DWDM multiplekseris. To pašu silīcija MZM var izmantot gan NRZ, gan PAM4 modulācijas formātos ar dažādiem piedziņas signāliem.
Tā kā datu centru tīklu joslas platuma prasības turpina pieaugt, Mūra likums prasa progresu mikroshēmu pārslēgšanā.Tas ļaus slēdžu un maršrutētāju platformām saglabāt slēdža mikroshēmas bāzes paritāti, vienlaikus palielinot katra porta jaudu.Nākamās paaudzes slēdžu mikroshēmas ir paredzētas katrai 400G portam.Optiskā interneta forumā (OIF) tika uzsākts projekts ar nosaukumu 400ZR. lai standartizētu nākamās paaudzes optiskos DCI moduļus un radītu daudzveidīgu optisko ekosistēmu piegādātājiem. Šī koncepcija ir līdzīga WDM PAM4, taču tā attiecas uz 400 Gbps prasību atbalstu.