جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، ٹیکنالوجی کی صنعت نے 2018 میں بہت سی غیر معمولی کامیابیاں حاصل کی ہیں، اور 2019 میں مختلف امکانات ہوں گے، جن کا طویل انتظار ہے۔ Inphi کی چیف ٹیکنالوجی آفیسر، ڈاکٹر رادھا ناگراجن کا خیال ہے کہ تیز رفتار ڈیٹا سینٹر آپس میں جڑے ہوئے ہیں۔ (DCI) مارکیٹ، ٹیکنالوجی کی صنعت کے حصوں میں سے ایک، 2019 میں بھی بدل جائے گی۔ یہاں تین چیزیں ہیں جن کی وہ اس سال ڈیٹا سینٹر میں ہونے کی توقع رکھتا ہے۔
1.ڈیٹا سینٹرز کا جغرافیائی گلنا زیادہ عام ہو جائے گا۔
ڈیٹا سینٹر کی کھپت کے لیے بہت زیادہ فزیکل اسپیس سپورٹ کی ضرورت ہوتی ہے، بشمول بنیادی ڈھانچہ جیسے کہ پاور اور کولنگ۔ ڈیٹا سینٹر کی جیو ڈیکمپوزیشن زیادہ عام ہو جائے گی کیونکہ بڑے، مسلسل، بڑے ڈیٹا سینٹرز بنانا مشکل تر ہوتا جائے گا۔ میٹروپولیٹن میں سڑن کلیدی حیثیت رکھتی ہے۔ وہ علاقے جہاں زمین کی قیمتیں زیادہ ہیں۔ان ڈیٹا سینٹرز کو جوڑنے کے لیے بڑے بینڈوتھ انٹر کنیکٹس اہم ہیں۔
DCI-کیمپس：یہ ڈیٹا سینٹرز اکثر ایک ساتھ جڑے ہوتے ہیں، مثال کے طور پر کیمپس کے ماحول میں۔فاصلہ عام طور پر 2 سے 5 کلومیٹر کے درمیان ہوتا ہے۔ فائبر کی دستیابی پر منحصر ہے، ان فاصلوں پر CWDM اور DWDM لنکس کا ایک اوورلیپ بھی ہوتا ہے۔
DCI-Edge：اس قسم کے کنکشن کی رینج 2 کلومیٹر سے 120 کلومیٹر تک ہوتی ہے۔ یہ لنکس بنیادی طور پر علاقے کے اندر تقسیم شدہ ڈیٹا سینٹرز سے جڑے ہوتے ہیں اور عام طور پر تاخیر کی رکاوٹوں کے تابع ہوتے ہیں۔ DCI آپٹیکل ٹیکنالوجی کے اختیارات میں براہ راست پتہ لگانے اور ہم آہنگی شامل ہوتی ہے، دونوں کو DWDM کے ذریعے لاگو کیا جاتا ہے۔ فائبر آپٹک سی بینڈ میں ٹرانسمیشن فارمیٹ (192 ٹی ایچ زیڈ سے 196 ٹی ایچ زیڈ ونڈو)۔ ڈائریکٹ ڈیٹیکشن ماڈیولیشن فارمیٹ طول و عرض ماڈیولڈ ہے، اس میں پتہ لگانے کی ایک آسان اسکیم ہے، کم بجلی استعمال کرتی ہے، کم لاگت آتی ہے، اور زیادہ تر معاملات میں بیرونی بازی کے معاوضے کی ضرورت ہوتی ہے۔ 100 Gbps، 4 لیول پلس ایمپلیٹیوڈ ماڈیولیشن (PAM4)، ڈائریکٹ ڈٹیکشن فارمیٹ DCI-Edge ایپلی کیشنز کے لیے ایک سستا طریقہ ہے۔ PAM4 ماڈیولیشن فارمیٹ روایتی نان ریٹرن ٹو صفر (NRZ) سے دوگنا صلاحیت رکھتا ہے۔ modulation format.
DCI-Metro/Long Haul：فائبر کا یہ زمرہ DCI-Edge سے پرے ہے، جس کا زمینی لنک 3,000 کلومیٹر تک ہے اور سمندر کی ایک لمبی منزل ہے۔ اس زمرے کے لیے ایک مربوط ماڈیولیشن فارمیٹ استعمال کیا جاتا ہے اور مختلف فاصلوں کے لیے ماڈیولیشن کی قسم مختلف ہو سکتی ہے۔ مربوط ماڈیولیشن فارمیٹ طول و عرض اور فیز ماڈیولڈ بھی ہے، پتہ لگانے کے لیے مقامی آسکیلیٹر لیزرز کی ضرورت ہوتی ہے، پیچیدہ ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے، زیادہ طاقت استعمال ہوتی ہے، اس کی رینج لمبی ہوتی ہے، اور براہ راست پتہ لگانے یا NRZ طریقوں سے زیادہ مہنگی ہوتی ہے۔
2.ڈیٹا سینٹر ترقی کرتا رہے گا۔
ان ڈیٹا سینٹرز کو جوڑنے کے لیے بڑے بینڈوتھ انٹر کنیکٹس بہت اہم ہیں۔ اس بات کو ذہن میں رکھتے ہوئے، DCI-Campus، DCI-Edge اور DCI-Metro/Long Haul ڈیٹا سینٹرز ترقی کرتے رہیں گے۔ پچھلے کچھ سالوں میں، DCI فیلڈ توجہ کا مرکز بن گیا ہے۔ روایتی DWDM سسٹم سپلائرز کی توجہ۔ کلاؤڈ سروس پرووائیڈرز (CSPs) کی بڑھتی ہوئی بینڈوتھ کی ضروریات جو سافٹ ویئر کے طور پر ایک سروس (SaaS)، پلیٹ فارم کے طور پر ایک سروس (PaaS) اور بنیادی ڈھانچہ بطور سروس فراہم کرتے ہیں۔ (IaaS) کی صلاحیتیں CSP ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس لیئر سوئچز اور راؤٹرز کو جوڑنے کے لیے مختلف آپٹیکل سسٹمز چلا رہی ہیں۔ آج اسے 100 Gbps پر چلنے کی ضرورت ہے۔ڈیٹا سینٹر کے اندر، ڈائریکٹ اٹیچڈ کاپر (DAC) کیبلنگ، ایکٹو آپٹیکل کیبل (AOC) یا 100G "گرے" آپٹکس استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ڈیٹا سینٹر کی سہولیات (کیمپس یا ایج/میٹرو ایپلی کیشنز) سے کنکشن کے لیے، واحد آپشن ہے ابھی حال ہی میں دستیاب ہے ایک مکمل خصوصیات والا، مربوط بنیاد پر ریپیٹر پر مبنی نقطہ نظر جو سب سے بہترین ہے۔
100G ایکو سسٹم میں منتقلی کے ساتھ، ڈیٹا سینٹر نیٹ ورک کا فن تعمیر زیادہ روایتی ڈیٹا سینٹر ماڈل سے تیار ہوا ہے۔ ڈیٹا سینٹر کی یہ تمام سہولیات ایک ہی بڑے میں واقع ہیں۔"بڑے ڈیٹا سینٹر"campus.زیادہ تر CSPs کو مطلوبہ پیمانے کو حاصل کرنے اور انتہائی دستیاب کلاؤڈ سروسز فراہم کرنے کے لیے تقسیم شدہ ایریا کے فن تعمیر میں جوڑ دیا گیا ہے۔
ڈیٹا سینٹر کے علاقے عام طور پر میٹروپولیٹن علاقوں کے قریب واقع ہوتے ہیں جہاں آبادی کی کثافت زیادہ ہوتی ہے تاکہ ان علاقوں کے قریب ترین صارفین کو بہترین سروس (تاخیر اور دستیابی کے ساتھ) فراہم کی جا سکے۔ یا "ہبس"۔ یہ "گیٹ وے" یا "ہبس" CSP کے وسیع ایریا نیٹ ورک (WAN) ریڑھ کی ہڈی سے جڑے ہوئے ہیں (اور کنارے کی سائٹس جو ہم مرتبہ، مقامی مواد کی نقل و حمل یا آبدوز کی نقل و حمل کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں)۔ گیٹ ویز" یا "ہبس" CSP کے وائڈ ایریا نیٹ ورک (WAN) بیک بون سے جڑے ہوئے ہیں (اور کنارے کی سائٹس جو ہم مرتبہ، مقامی مواد کی نقل و حمل یا آبدوز کی نقل و حمل کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں)۔ چونکہ علاقے کو پھیلانے کی ضرورت ہے، اس لیے یہ اضافی سہولیات حاصل کرنا اور انہیں علاقائی گیٹ وے سے جوڑنا آسان ہے۔ یہ ایک نئے بڑے ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کی نسبتاً زیادہ لاگت اور تعارف کے اضافی فائدے کے ساتھ اس علاقے کی تیزی سے توسیع اور ترقی کی اجازت دیتا ہے۔دیئے گئے علاقے میں مختلف دستیاب علاقوں (AZ) کے تصور کو کم کرنا۔
ایک بڑے ڈیٹا سینٹر کے فن تعمیر سے ایک زون میں منتقلی اضافی رکاوٹوں کو متعارف کراتی ہے جن پر گیٹ وے اور ڈیٹا سینٹر کی سہولت کے مقامات کا انتخاب کرتے وقت غور کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، گاہک کے ایک ہی تجربے کو یقینی بنانے کے لیے (لیٹنسی کے نقطہ نظر سے)، کسی بھی دو ڈیٹا کے درمیان زیادہ سے زیادہ فاصلہ۔ مراکز (عوامی گیٹ وے کے ذریعے) کا پابند ہونا ضروری ہے۔ ایک اور غور یہ ہے کہ گرے آپٹیکل سسٹم ایک ہی جغرافیائی علاقے کے اندر جسمانی طور پر الگ ڈیٹا سینٹر کی عمارتوں کو آپس میں جوڑنے کے لیے بہت ناکارہ ہے۔ان عوامل کو ذہن میں رکھتے ہوئے، آج کا مربوط پلیٹ فارم DCI ایپلیکیشنز کے لیے موزوں نہیں ہے۔
PAM4 ماڈیولیشن فارمیٹ کم بجلی کی کھپت، کم فٹ پرنٹ، اور براہ راست پتہ لگانے کے اختیارات فراہم کرتا ہے۔ سلیکون فوٹوونکس کو استعمال کرتے ہوئے، PAM4 ایپلی کیشن سپیشل انٹیگریٹڈ سرکٹ (ASIC) کے ساتھ ایک ڈوئل کیریئر ٹرانسیور تیار کیا گیا، جو ایک مربوط ڈیجیٹل سگنل پروسیسر (DSP) کو مربوط کرتا ہے۔ فارورڈ ایرر کریکشن (FEC)۔ اور اسے QSFP28 فارم فیکٹر میں پیک کریں۔نتیجے میں سوئچ پلگ ایبل ماڈیول 4 Tbps فی فائبر جوڑا اور 4.5 W فی 100G کے ساتھ ایک عام DCI لنک پر DWDM ٹرانسمیشن انجام دے سکتا ہے۔
3.سلیکون فوٹوونکس اور سی ایم او ایس آپٹیکل ماڈیول کی ترقی کا مرکز بن جائیں گے۔
سگنل پروسیسنگ کے لیے انتہائی مربوط آپٹکس اور ہائی اسپیڈ سلکان کمپلیمنٹری میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹرز (CMOS) کے لیے سلکان فوٹوونکس کا امتزاج کم لاگت، کم طاقت، سوئچ ایبل آپٹیکل ماڈیولز کے ارتقا میں کردار ادا کرے گا۔
انتہائی مربوط سلکان فوٹوونک چپ پلگ ایبل ماڈیول کا دل ہے۔ انڈیم فاسفائیڈ کے مقابلے میں، سلکان سی ایم او ایس پلیٹ فارم 200 ملی میٹر اور 300 ملی میٹر ویفر سائز میں ویفر لیول آپٹکس میں داخل ہونے کے قابل ہے۔ ایک معیاری سلکان CMOS پلیٹ فارم پر جرمینیئم ایپیٹیکسی کو شامل کرکے تعمیر کیا گیا تھا۔ اس کے علاوہ، سلکان ڈائی آکسائیڈ اور سلکان نائٹرائڈ پر مبنی اجزاء کو کم ریفریکٹیو انڈیکس کے برعکس اور درجہ حرارت کے غیر حساس آپٹیکل اجزاء کو بنانے کے لیے مربوط کیا جا سکتا ہے۔
شکل 2 میں، سلیکون فوٹوونک چپ کے آؤٹ پٹ آپٹیکل پاتھ میں ٹریولنگ ویو Mach Zehnder modulators (MZM) کا ایک جوڑا ہوتا ہے، ہر ایک طول موج کے لیے ایک۔ DWDM ملٹی پلیکسر کے طور پر کام کرتا ہے۔ ایک ہی سلکان MZM کو NRZ اور PAM4 ماڈیولیشن فارمیٹس میں مختلف ڈرائیو سگنلز کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
جیسا کہ ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس کی بینڈوتھ کی ضروریات بڑھتی جارہی ہیں، مور کا قانون چپس کو تبدیل کرنے میں پیشرفت کی ضرورت ہے۔یہ سوئچ اور روٹر پلیٹ فارمز کو سوئچ چپ بیس برابری کو برقرار رکھنے کے قابل بنائے گا جبکہ ہر پورٹ کی صلاحیت کو بڑھاتا ہے۔ اگلی نسل کے سوئچ چپس 400G کے ہر پورٹ کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ 400ZR نامی پروجیکٹ آپٹیکل انٹرنیٹ فورم (OIF) میں شروع کیا گیا تھا۔ اگلی نسل کے آپٹیکل DCI ماڈیولز کو معیاری بنانے اور سپلائرز کے لیے ایک متنوع آپٹیکل ایکو سسٹم بنانے کے لیے۔ یہ تصور WDM PAM4 جیسا ہے، لیکن 400-Gbps کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے پھیلا ہوا ہے۔