ကျွန်ုပ်တို့အားလုံးသိကြသည့်အတိုင်း၊ နည်းပညာစက်မှုလုပ်ငန်းသည် 2018 တွင် ထူးခြားသောအောင်မြင်မှုများများစွာရရှိခဲ့ပြီး 2019 တွင်ဖြစ်နိုင်ခြေအမျိုးမျိုးရှိလိမ့်မည်၊ ၎င်းသည် ကာလကြာရှည်စောင့်ဆိုင်းနေခဲ့သည်။Inphi ၏နည်းပညာအရာရှိချုပ် Dr. Radha Nagarajan က မြန်နှုန်းမြင့်ဒေတာစင်တာသည် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်နိုင်သည်ဟုယုံကြည်သည်။ နည်းပညာလုပ်ငန်းကဏ္ဍများထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည့် (DCI) စျေးကွက်သည် 2019 ခုနှစ်တွင်လည်း ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သည်။ ဤသည်မှာ ယခုနှစ်အတွင်း ဒေတာစင်တာတွင် သူမျှော်လင့်ထားသည့်အရာသုံးခုဖြစ်သည်။
1.ဒေတာစင်တာများ၏ ပထဝီဝင် ပြိုကွဲမှုသည် ပို၍ အဖြစ်များလာလိမ့်မည်။
ဒေတာစင်တာ သုံးစွဲမှုသည် ပါဝါနှင့် အအေးပေးခြင်းစသည့် အခြေခံအဆောက်အအုံများအပါအဝင် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အာကာသ ပံ့ပိုးမှုများစွာ လိုအပ်ပါသည်။ ကြီးမားသော၊ အဆက်မပြတ်၊ ကြီးမားသော ဒေတာစင်တာများကို တည်ဆောက်ရန် ပိုမိုခက်ခဲလာသည်နှင့်အမျှ ဒေတာစင်တာ ပြိုကွဲမှုသည် ပိုမိုအဖြစ်များလာပါမည်။ မြေဈေးမြင့်တဲ့နေရာတွေ။ကြီးမားသော bandwidth အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများသည် ဤဒေတာစင်တာများကို ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။
DCI-Campus:ဤဒေတာစင်တာများကို မကြာခဏ ချိတ်ဆက်ထားပါသည်၊ ဥပမာ ကျောင်းဝင်းပတ်ဝန်းကျင်တွင်။အကွာအဝေးကို အများအားဖြင့် 2 နှင့် 5 ကီလိုမီတာကြားတွင် ကန့်သတ်ထားသည်။ ဖိုက်ဘာရရှိနိုင်မှုအပေါ်မူတည်၍ ဤအကွာအဝေးများတွင် CWDM နှင့် DWDM လင့်ခ်များ ထပ်နေပါသည်။
DCI-Edge:ဤချိတ်ဆက်မှုအမျိုးအစားသည် 2 ကီလိုမီတာမှ 120 ကီလိုမီတာအထိ ကွာဝေးပါသည်။ ဤလင့်ခ်များသည် ဧရိယာအတွင်း ဖြန့်ဝေထားသော ဒေတာစင်တာများသို့ အဓိကအားဖြင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် latency ကန့်သတ်ချက်များနှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။DCI optical နည်းပညာရွေးချယ်မှုများတွင် တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းမှုနှင့် ပေါင်းစပ်မှုပါဝင်သည်၊ နှစ်ခုစလုံးသည် DWDM ကိုအသုံးပြု၍ လုပ်ဆောင်သည် fiber-optic C-band တွင် ထုတ်လွှင့်မှုဖော်မတ် (192 THz မှ 196 THz ဝင်းဒိုး))။တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းမှု မော်ဂျူလာဖော်မတ်သည် ပမာဏအား ပြုပြင်မွမ်းမံထားပြီး၊ ပိုမိုရိုးရှင်းသော ထောက်လှမ်းမှုအစီအစဥ်ပါရှိပြီး ပါဝါစားသုံးမှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးပြီး ကိစ္စအများစုတွင် ပြင်ပပျံ့နှံ့မှု လျော်ကြေးငွေ လိုအပ်ပါသည်။ 100 Gbps၊ 4-level pulse amplitude modulation (PAM4)၊ direct detection format သည် DCI-Edge applications များအတွက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ PAM4 မော်ဂျူလာဖော်မတ်သည် သမားရိုးကျမဟုတ်သော ပြန်-မှ သုည (NRZ) ၏ စွမ်းဆောင်ရည် နှစ်ဆရှိသည်။ မော်ဂျူးဖော်မတ်။ 400-Gbps (လှိုင်းအလျားအလိုက်) DCI စနစ်များ၏ နောက်မျိုးဆက်အတွက်၊ 60-Gbaud၊ 16-QAM ပေါင်းစပ်ဖော်မတ်သည် ထိပ်တန်းပြိုင်ဘက်ဖြစ်သည်။
DCI-Metro/Long Haul:ဤဖိုင်ဘာအမျိုးအစားသည် DCI-Edge ထက်ကျော်လွန်ပြီး ကီလိုမီတာ 3,000 အထိ မြေပြင်လင့်ခ်နှင့် ရှည်လျားသောပင်လယ်ကြမ်းပြင်တစ်ခုရှိသည်။ ဤအမျိုးအစားအတွက် ပေါင်းစပ်မော်ဂျူလာဖော်မတ်ကို အသုံးပြုထားပြီး မော်ဂျူလာအမျိုးအစားသည် မတူညီသောအကွာအဝေးအတွက် ကွဲပြားနိုင်ပါသည်။ ပေါင်းစပ်မော်ဂျူလာဖော်မတ် ပမာဏနှင့် အဆင့်မွမ်းမံထားပြီး၊ ထောက်လှမ်းရန်အတွက် ဒေသတွင်း oscillator လေဆာများ လိုအပ်သည်၊ ရှုပ်ထွေးသော ဒစ်ဂျစ်တယ်အချက်ပြလုပ်ဆောင်မှု လိုအပ်သည်၊ ပါဝါပိုစားသည်၊ ပိုရှည်သည်၊၊ တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းခြင်း သို့မဟုတ် NRZ နည်းလမ်းများထက် ပို၍စျေးကြီးသည်။
2.ဒေတာစင်တာသည် ဆက်လက်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မည်ဖြစ်သည်။
ကြီးမားသော bandwidth အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုများသည် ဤဒေတာစင်တာများကိုချိတ်ဆက်ရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။ ၎င်းကိုစိတ်ထဲတွင်ထားခြင်းဖြင့် DCI-Campus၊ DCI-Edge နှင့် DCI-Metro/Long Haul ဒေတာစင်တာများသည် ဆက်လက်ဖွံ့ဖြိုးလာမည်ဖြစ်ပါသည်။ လွန်ခဲ့သည့်နှစ်အနည်းငယ်အတွင်း DCI နယ်ပယ်သည် အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်လာသည် သမားရိုးကျ DWDM စနစ် ပေးသွင်းသူများ၏ အာရုံစိုက်မှု။ software-as-a-service (SaaS)၊ platform-as-a-service (PaaS) နှင့် infrastructure-as-a-service ကို ပံ့ပိုးပေးသော cloud ဝန်ဆောင်မှုပေးသူများ (CSPs) ၏ ကြီးထွားလာသော bandwidth လိုအပ်ချက်များ (IaaS) စွမ်းရည်များသည် CSP ဒေတာစင်တာ ကွန်ရက်များ Layer switches များနှင့် routers များကို ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် မတူညီသော optical စနစ်များကို မောင်းနှင်ပေးပါသည်။ ယနေ့၊ ၎င်းသည် 100 Gbps ဖြင့် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ဒေတာစင်တာအတွင်းတွင် တိုက်ရိုက်တွဲချိတ်ထားသော ကြေးနီ (DAC) ကေဘယ်လ်၊ တက်ကြွသော အလင်းပြန်ကေဘယ် (AOC) သို့မဟုတ် 100G "မီးခိုးရောင်" optics ကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ဒေတာစင်တာ အဆောက်အအုံများ (ကျောင်းဝင်း သို့မဟုတ် အစွန်း/မက်ထရို အပလီကေးရှင်းများ) နှင့် ချိတ်ဆက်မှုအတွက် တစ်ခုတည်းသော ရွေးချယ်မှုဖြစ်သည်။ မကြာသေးမီကသာ ရနိုင်သည်မှာ အကောင်းမွန်ဆုံး၊ ပေါင်းစပ်-အခြေပြု ထပ်ခါထပ်ခါ-အခြေပြု ချဉ်းကပ်နည်းဖြစ်ပြီး အကောင်းဆုံးနည်းဖြစ်သည်။
100G ဂေဟစနစ်သို့ ကူးပြောင်းခြင်းနှင့်အတူ၊ ဒေတာစင်တာ ကွန်ရက်တည်ဆောက်ပုံသည် ပိုမိုအစဉ်အလာ ဒေတာစင်တာ မော်ဒယ်မှ ပြောင်းလဲလာပါသည်။ ဤဒေတာစင်တာ အဆောက်အဦများအားလုံးသည် ကြီးမားသောတစ်ခုတည်းတွင် တည်ရှိပါသည်။“ကြီးမားသောဒေတာစင်တာ”ကျောင်းဝင်း။ CSP အများစုကို လိုအပ်သည့်အတိုင်းအတာနှင့် ရရှိနိုင်ပြီး အလွန်ရရှိနိုင်သော cloud ဝန်ဆောင်မှုများကို ပံ့ပိုးပေးရန်အတွက် ဖြန့်ဝေထားသော ဧရိယာတည်ဆောက်ပုံနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။
ဒေတာစင်တာဧရိယာများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် လူဦးရေသိပ်သည်းဆများသော မြို့တော်ဧရိယာများအနီးတွင် တည်ရှိပြီး အကောင်းဆုံးဝန်ဆောင်မှုများ (ကြန့်ကြာမှုနှင့် ရရှိနိုင်မှုနှင့်အတူ) ဖောက်သည်များအား ဤဧရိယာများနှင့် အနီးကပ်ဆုံးဖောက်သည်များအတွက် ပေးဆောင်ရန်ဖြစ်သည်။ ဒေသဆိုင်ရာ ဗိသုကာလက်ရာများသည် CSP များအကြား အနည်းငယ်ကွဲပြားသော်လည်း မလိုအပ်သော ဒေသဆိုင်ရာ “တံခါးပေါက်များ” ပါ၀င်သည် သို့မဟုတ် “အချက်အချာကျသောနေရာများ”။ဤ “ဂိတ်ဝေးများ” သို့မဟုတ် “အချက်အချာ” များသည် CSP ၏ကျယ်ပြန့်သောကွန်ရက် (WAN) ကျောရိုး (နှင့် ရွယ်တူချင်းမှရွယ်တူ၊ ဒေသဆိုင်ရာအကြောင်းအရာသယ်ယူပို့ဆောင်ရေး သို့မဟုတ် ရေငုပ်သင်္ဘောသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအတွက် အသုံးပြုနိုင်သည့် အစွန်းဆိုက်များ) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ၎င်းတို့ “ gateways” သို့မဟုတ် “hubs” များသည် CSP ၏ ကျယ်ပြန့်သော ကွန်ရက် (WAN) ကျောရိုး (နှင့် peer-to-peer၊ ဒေသဆိုင်ရာ အကြောင်းအရာ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး သို့မဟုတ် ရေငုပ်သင်္ဘော သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး အတွက် အသုံးပြုနိုင်သော အစွန်းဆိုက်များ) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ဧရိယာကို တိုးချဲ့ရန် လိုအပ်သောကြောင့်၊ အပိုပစ္စည်းများကို ရယူပြီး ဒေသဆိုင်ရာ တံခါးပေါက်သို့ ချိတ်ဆက်ရန် လွယ်ကူသည်။ ၎င်းသည် ကြီးမားသောဒေတာစင်တာအသစ်ကို တည်ဆောက်ခြင်း၏ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဧရိယာကို လျင်မြန်စွာ ချဲ့ထွင်နိုင်စေမည်ဖြစ်ပြီး မိတ်ဆက်၏ ထပ်လောင်းအကျိုးကျေးဇူးဖြင့် တည်ဆောက်ချိန်ပိုကြာပါသည်။ပေးထားသော ဧရိယာအတွင်း မတူညီသော ရနိုင်သော ဧရိယာများ (AZ) ၏ သဘောတရားကို ဖော်ဆောင်ခြင်း။
ဒေတာစင်တာကြီးတစ်ခုမှ ဗိသုကာလက်ရာတစ်ခုမှ ဇုန်တစ်ခုသို့ ကူးပြောင်းခြင်းသည် ဂိတ်ဝေးနှင့် ဒေတာစင်တာနေရာများကို ရွေးချယ်သည့်အခါ ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့် ကန့်သတ်ချက်များကို မိတ်ဆက်ပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ တူညီသောအသုံးပြုသူအတွေ့အကြုံကို သေချာစေရန် (လေနေချိန်စနစ်မှ) ဒေတာနှစ်ခုကြား အမြင့်ဆုံးအကွာအဝေး၊ စင်တာများ (အများပြည်သူဝင်ပေါက်မှတဆင့်) ကန့်သတ်ထားရမည်။ နောက်တစ်ခုစဉ်းစားစရာမှာ မီးခိုးရောင်အလင်းပြန်စနစ်သည် တူညီသောပထဝီဝင်ဧရိယာအတွင်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာကွဲပြားသောဒေတာစင်တာအဆောက်အအုံများကို အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ရန် အလွန်ထိရောက်မှုမရှိခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ဤအချက်များကို စိတ်ထဲထား၍ ယနေ့ခေတ် ပေါင်းစပ်ထားသော ပလပ်ဖောင်းသည် DCI အပလီကေးရှင်းများအတွက် မသင့်လျော်ပါ။
PAM4 မော်ဂျူးဖော်မတ်သည် ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းခြင်း၊ ခြေရာခံခြင်းနည်းပါးခြင်းနှင့် တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းခြင်းဆိုင်ရာ ရွေးချယ်စရာများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ဆီလီကွန်ဖိုနစ်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ PAM4 Application Specific Integrated Circuit (ASIC) ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ဒစ်ဂျစ်တယ်အချက်ပြပရိုဆက်ဆာ (DSP) နှင့် ပေါင်းစပ်ကာ၊ forward error correction (FEC)။ပြီးလျှင် QSFP28 form factor တွင် ထုပ်ပိုးပါ။ရရှိလာသော ခလုတ် pluggable module သည် ဖိုက်ဘာအတွဲတစ်ခုလျှင် 4 Tbps နှင့် 100G တွင် 4.5 W ဖြင့် ပုံမှန် DCI လင့်ခ်တစ်ခုမှ DWDM ထုတ်လွှင့်မှုကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။
3.Silicon photonics နှင့် CMOS တို့သည် optical module ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု၏ အဓိကအချက်များ ဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။
အချက်ပြလုပ်ဆောင်ခြင်းအတွက် မြင့်မားသောပေါင်းစပ် optics အတွက် ဆီလီကွန်ဖိုနစ်များနှင့် မြန်နှုန်းမြင့် ဆီလီကွန်ဖြည့်စွက်သတ္တုအောက်ဆိုဒ်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာများ (CMOS) တို့၏ပေါင်းစပ်မှုသည် တန်ဖိုးနည်း၊ ပါဝါနိမ့်၊ ပြောင်းနိုင်သော optical module များ၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တွင် အခန်းကဏ္ဍတစ်ခုမှပါဝင်မည်ဖြစ်သည်။
မြင့်မားစွာပေါင်းစပ်ထားသော ဆီလီကွန်ဖိုနစ်ချစ်ပ်သည် ပလပ်ထိုးနိုင်သော module ၏ဗဟိုချက်ဖြစ်သည်။ အင်ဒီယမ်ဖော့စ်ဖိုက်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ဆီလီကွန် CMOS ပလပ်ဖောင်းသည် ပိုကြီးသော 200 mm နှင့် 300 mm wafer အရွယ်အစားများတွင် wafer-level optics ကိုထည့်သွင်းနိုင်သည်။ လှိုင်းအလျား 1300 nm နှင့် 1500 nm ရှိသော Photodetectors စံဆီလီကွန် CMOS ပလပ်ဖောင်းပေါ်တွင် ဂျာမနီယမ် epitaxy ကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် တည်ဆောက်ထားသည်။ ထို့အပြင်၊ ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်နှင့် ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်အခြေခံ အစိတ်အပိုင်းများကို အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းနည်းပါးသော ဆန့်ကျင်ဘက်နှင့် အပူချိန် အာရုံမခံနိုင်သော အလင်းပြန်မှုဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကို ဖန်တီးရန်အတွက် ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။
ပုံ 2 တွင်၊ ဆီလီကွန်ဖိုနစ်ချစ်ပ်၏ output optical လမ်းကြောင်းတွင် လှိုင်းအလျားတစ်ခုစီအတွက် တစ်ခုစီအတွက် ခရီးသွားလှိုင်း Mach Zehnder modulators (MZM) ပါရှိသည်။ ထို့နောက် လှိုင်းအလျားနှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် 2:1 ကြားခံကြားခံကို အသုံးပြု၍ ချစ်ပ်တစ်ခုပေါ်တွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ DWDM multiplexer အနေဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်။ တူညီသော ဆီလီကွန် MZM ကို မတူညီသော drive အချက်ပြမှုများဖြင့် NRZ နှင့် PAM4 မော်ဂျူလာဖော်မတ်နှစ်ခုလုံးတွင် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
ဒေတာစင်တာကွန်ရက်များ၏ bandwidth လိုအပ်ချက်များ ဆက်လက်ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ Moore's Law သည် ချစ်ပ်များကို ကူးပြောင်းရာတွင် တိုးတက်မှုလိုအပ်ပါသည်။၎င်းသည် ပို့တ်တစ်ခုစီ၏ စွမ်းရည်ကို တိုးမြှင့်နေစဉ်တွင် switch chip နှင့် router ပလပ်ဖောင်းများကို ချိတ်ဆက်နိုင်စေရန် ခလုတ်နှင့် router ပလပ်ဖောင်းများကို အသုံးပြုနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ 400G.A ပရောဂျက်၏ port တစ်ခုစီအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် 400G.A ပရောဂျက်အတွက် Optical Internet Forum (OIF) မျိုးဆက်သစ် optical DCI မော်ဂျူးများကို စံသတ်မှတ်ရန်နှင့် ပေးသွင်းသူများအတွက် ကွဲပြားသော optical ဂေဟစနစ်ကို ဖန်တီးပါ။ ဤအယူအဆသည် WDM PAM4 နှင့် ဆင်တူသော်လည်း 400-Gbps လိုအပ်ချက်များကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။