Araka ny fantatsika rehetra, ny indostrian'ny teknolojia dia nahavita zava-bita niavaka maro tamin'ny taona 2018, ary hisy ny fahafaha-manao isan-karazany amin'ny taona 2019, izay andrasana hatry ny ela. Ny lehiben'ny teknolojia ao amin'ny Inphi, Dr. Radha Nagarajan, dia mino fa ny foibe data haingam-pandeha dia mifandray. Ny tsena (DCI), iray amin'ireo sehatra indostrian'ny teknolojia, dia hiova ihany koa amin'ny taona 2019. Ireto misy zavatra telo antenainy hitranga amin'ny foibe data amin'ity taona ity.
1.Ho lasa mahazatra kokoa ny fahapotehan'ny jeografika an'ireo ivom-baovao
Ny fanjifana foibe data dia mitaky fanohanana ara-batana be dia be, ao anatin'izany ny fotodrafitrasa toy ny herinaratra sy ny fampangatsiahana.Ny geo-decomposition ivon'ny data dia ho lasa mahazatra kokoa satria mihasarotra ny fananganana foibe data lehibe, mitohy, lehibe. faritra lafo vidy tany.Ny fifandraisan'ny bandwidth lehibe dia tena zava-dehibe amin'ny fampifandraisana ireo foibe data ireo.
DCI-Campus：Ireo foibe angona ireo dia mifandray matetika, ohatra ao amin'ny tontolon'ny campus.Ny elanelana dia matetika voafetra eo anelanelan'ny 2 sy 5 kilometatra. Miankina amin'ny fisian'ny fibre, misy ihany koa ny fifandimbiasana amin'ny rohy CWDM sy DWDM amin'ireo halavirana ireo.
DCI-Edge：Ity karazana fifandraisana ity dia manomboka amin'ny 2 km ka hatramin'ny 120 km. Ireo rohy ireo dia mifandray voalohany indrindra amin'ny foibe angon-drakitra zaraina ao anatin'ny faritra ary matetika iharan'ny faneriterena latency. endrika fifindran'ny amin'ny fibre optic C-band (192 THz ka hatramin'ny 196 THz varavarankely).Ny mivantana detection modulation endrika dia amplitude modulated, manana tsotra detection rafitra, mandany hery ambany kokoa, vidiny ambany, ary mitaky fanonerana ivelany fanaparitahana amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra. 100 Gbps, 4-level pulse amplitude modulation (PAM4), ny endrika fitiliana mivantana dia fomba mahomby amin'ny fampiharana DCI-Edge. format modulation.Ho an'ny taranaka 400-Gbps (isaky ny halavan'ny onjam-peo) DCI rafitra, ny 60-Gbaud, 16-QAM endrika mirindra no mpifaninana voalohany.
DCI-Metro/Long Haul：Ity sokajy fibre ity dia any an-dafin'ny DCI-Edge, miaraka amin'ny rohy an-tany hatramin'ny 3,000 kilometatra ary ny gorodona lava kokoa.Ny format modulation coherent dia ampiasaina amin'ity sokajy ity ary ny karazana modulation dia mety tsy mitovy amin'ny halavirana samihafa. dia amplitude sy phase modulated ihany koa, mitaky laser oscillator eo an-toerana ho an'ny fitiliana, mitaky fanodinana famantarana nomerika be pitsiny, mandany hery bebe kokoa, manana faritra lava kokoa, ary lafo kokoa noho ny fomba fitiliana mivantana na NRZ.
2.Mbola hivoatra hatrany ny foibem-pamokarana
Ny fifandraisan'ny bandwidth lehibe dia tena zava-dehibe amin'ny fampifandraisana ireo ivom-pamokarana ireo. Miaraka amin'izany ao an-tsaina, ny DCI-Campus, DCI-Edge ary ny DCI-Metro/Long Haul dia mbola hivoatra hatrany. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny sahan'ny DCI no lasa fifantohana. ny sain'ny mpamatsy rafitra DWDM nentim-paharazana.Ny fitomboan'ny fitakiana bandwidth amin'ny mpanome tolotra rahona (CSP) izay manome rindrambaiko-as-a-service (SaaS), sehatra-as-a-service (PaaS) ary fotodrafitrasa-as-a-service Ny fahaiza-manao (IaaS) dia mitondra rafitra optika samihafa hampifandray ny tambajotran'ny foibe data CSP.Ao anatin'ny foibe data dia azo ampiasaina ny tariby varahina mivantana (DAC), tariby optika mavitrika (AOC) na optika 100G "gray". vao tsy ela akory izay dia ny fomba fiasa mifototra amin'ny famerenana mirindra sy mirindra izay tsy tsara indrindra.
Miaraka amin'ny fifindrana mankany amin'ny tontolo iainana 100G, ny rafitry ny tambajotran'ny data center dia nivoatra avy amin'ny maodely ivotoerana mahazatra kokoa.“foibe data lehibe”campus.Ny ankamaroan'ny CSP dia natambatra tamin'ny maritrano faritra zaraina mba hahatratrarana ny haavony ilaina sy hanomezana tolotra rahona tena misy.
Ny faritra ivom-pamokarana dia matetika any akaikin'ny faritra an-tanàn-dehibe manana hamaroan'ny mponina be dia be mba hanomezana tolotra tsara indrindra (miaraka amin'ny fahatarana sy ny fahafahana) ho an'ny mpanjifa farany akaiky indrindra amin'ireo faritra ireo. na "hubs".Ireo "vavahady" na "habe" ireo dia mifandray amin'ny tambazotran'ny tamba-jotra midadasika (WAN) an'ny CSP (sy ireo tranonkala edge izay azo ampiasaina amin'ny fitaterana votoaty eo an-toerana na fitaterana an-dranomasina). vavahady” na “habe” dia mifandray amin'ny tambazotran'ny tambazotran'ny faritra midadasika (WAN) an'ny CSP (sy ireo tranonkala edge izay azo ampiasaina amin'ny fitaterana votoaty eo an-toerana na fitaterana an-dranomasina). mora ny mividy fotodrafitrasa fanampiny ary mampifandray azy ireo amin'ny vavahadin'ny faritra. Izany dia mamela ny fanitarana haingana sy ny fitomboan'ny faritra raha oharina amin'ny vidiny somary lafo amin'ny fananganana foibe vaovao lehibe sy ny fotoana fanorenana lava kokoa, miaraka amin'ny tombony fanampiny amin'ny introducing ny foto-kevitra momba ny faritra samihafa misy (AZ) amin'ny faritra iray.
Ny fifindrana avy amin'ny rafitra foibe data lehibe mankany amin'ny faritra iray dia mampiditra teritery fanampiny izay tsy maintsy dinihina rehefa mifidy vavahady sy toerana ivon-toerana. ny foibe (amin'ny alalan'ny vavahady ho an'ny daholobe) dia tsy maintsy ferana. Ny fiheverana iray hafa dia ny hoe tsy mahomby loatra ny rafitra optika volondavenona mba hifandraisana amin'ireo tranoben'ny foibe angon-drakitra samihafa ao anatin'ny faritra ara-jeografika iray ihany.Miaraka amin'ireo lafin-javatra ireo, ny sehatra mirindra ankehitriny dia tsy mety amin'ny fampiharana DCI.
Ny format modulation PAM4 dia manome fanjifana herinaratra ambany, dian-tongotra ambany ary safidy fanaraha-maso mivantana. Amin'ny alàlan'ny fampiasana ny fotonika silisiôma, dia novolavolaina ny transceiver mitondra roa miaraka amin'ny PAM4 Application Specific Integrated Circuit (ASIC), mampiditra ny processeur signal digital integrated (DSP) ary fanitsiana lesoka mandroso (FEC). Ary ampidiro ao amin'ny endrika endrika QSFP28.Ny maodely pluggable switch dia afaka manao fifindran'ny DWDM amin'ny rohy DCI mahazatra, miaraka amin'ny 4 Tbps isaky ny mpivady fibre ary 4.5 W isaky ny 100G.
3.Silicon photonics sy CMOS no ho fototry ny Optical Module fampandrosoana
Ny fitambaran'ny fotonika silisiôna ho an'ny optika mitambatra be sy ny semiconductor oxide metaly (CMOS) avo lenta ho an'ny fanodinana famantarana dia hanana anjara toerana amin'ny fivoaran'ny maody optika mora vidy, ambany ary azo afindra.
Ny chip photonic silisiônika tena tafiditra indrindra dia ny fon'ny module pluggable. Raha oharina amin'ny indium phosphide, ny sehatra silisiôma CMOS dia afaka miditra amin'ny optique wafer amin'ny haben'ny wafer 200 mm sy 300 mm lehibe kokoa. Namboarina tamin'ny fampidirana epitaxy germanium amin'ny sehatra CMOS silisiôma mahazatra. Ankoatra izany, ny singa mifototra amin'ny silisiôma sy ny nitride silisiôma dia azo ampidirina mba hamoronana ny fifanoheran'ny mari-pamantarana refractive ambany sy ny singa optika tsy mahazaka hafanana.
Ao amin'ny Figure 2, ny lalan'ny Optical Output ny Silicon Photonic Chip dia misy mpivady Mach Zehnder modulators (MZM), iray isaky ny wavelength. miasa toy ny DWDM multiplexer. Ny MZM silisiôma mitovy dia azo ampiasaina amin'ny endrika modulation NRZ sy PAM4 miaraka amin'ny famantarana fiara samihafa.
Satria tsy mitsaha-mitombo ny fitakiana bandwidth amin'ny tambajotra ivotoerana data, ny Lalàn'i Moore dia mitaky fandrosoana amin'ny famadihana chips.Izany dia ahafahan'ny sehatra switch sy router mitazona ny parity base chip switch ary mampitombo ny fahafahan'ny seranana tsirairay. mba hanara-penitra ny mody DCI optika taranaka manaraka ary mamorona tontolo iainana optika isan-karazany ho an'ny mpamatsy. Ity hevitra ity dia mitovy amin'ny WDM PAM4, saingy miitatra hanohanana ny fepetra 400-Gbps.