מודולים אופטיים במרכזי נתונים

Jul 01, 2020

השאר הודעה

מודולים אופטיים הניתנים לחיבור (המכונים גם משדרים אופטיים) נמצאים כיום בשימוש נרחב במרכזי נתונים, בקמפוסים או במטה ספקי השירות.


התנועה הכוללת של מרכז הנתונים (כל התנועה בתוך מרכז נתונים ומחוצה לו) צפויה להגיע כמעט 20 Z בתים בשנה על ידי 2021, מ 7 Z בתים בלבד ב {{3} }}. התנועה במרכזי הנתונים ברחבי העולם תגדל בקצב שנתי מורכב של 25% ותעבורת מרכז הנתונים בענן תגדל בקצב שנתי מורכב של 27%. מ- 2016 ל- 2021, קצב הצמיחה הוא 3. 3 פעמים.


מה שמניע את הצמיחה בתנועה הוא הגידול בשיעורי החיבורים, כפי שראינו, מ- 10 G ל- 40 G, ואז ל- 10 0G ועכשיו ל- 40 0G. המודול האופטי הניתן לחיבור 0G נפרס כעת עבור יישומי מרכז נתונים בקנה מידה גדול, ומתוכנן שדרוג ל- 40 0G, שכן כעת נתמכות יציאות הנתב / מתג עבור 40 0G.


הגידול בתנועות&של תנועה; בתוך מרכז הנתונים ציטט GG; האיצה את הביקוש לציוד רשת הדור הבא כדי לתמוך בצפיפות נמלים גבוהה יותר ובמהירות העברת מהיר יותר. מכשירים אלה, בתורם, יאפשרו פריסה המונית של מודולים אופטיים במהירות גבוהה לחיבור בין שכבות התקני הרשת השונים.


עם עליית שיעורי יציאת הנתב / המתג, העלות לסיבית ירדה בהתמדה בגלל ההתקדמות בשבבים (ASICS), ואנחנו ממשיכים ליהנות מחוק מור' לעניין זה. עם זאת, אף כי העלות לסיבית של מודולים אופטיים ניתנים לחשמל נפלה, היא לא נפלה במהירות כמו עלויות הנתב / המתג.


כתוצאה מכך, עם עליית קצב הסיביות, המודול האופטי הנשלף מהווה חלק גדול בעלות החומרה הכוללת. לדוגמה, בשיעורים של 10 G, מודולים אופטיים מהווים בערך 10% מהעלות הכוללת של חומרת רשת מרכז נתונים. כששדרגנו ל- 400 G, המודול האופטי היווה יותר מ- 50% מעלות החומרה הכוללת.


עם העלייה בקצב המודולים האופטיים, גוברת גם מורכבות התכנון והייצור של מודול אופטי הניתן לחיבור. בתחילה ב- 100 G, זה הוביל למודולים אופטיים ניתנים לחיבור מפגרים נתב / מתג ASICS מבחינת זמינות ושדרוג קצב רשת בדרך כלל כדי לעמוד בדרישות רוחב הפס הגבוהות יותר.


מגמות עתידיות במרכזי נתונים נוגעות לנתב הביצועים של ASIC ולפיתוח מתגים. ביצועי ASIC ימשיכו לצמוח מ- 10 Tb ל- 25 Tb ל 51 Tb ומעלה, מה שמצריך עלייה מקבילה בקצב האות החשמלי של כל קלט / פלט (קלט / פלט) סיכה ב- ASIC. קצב האות החשמלי הזה יגדל מה- 25 Gb / s ל 50 Gb / s ל- 10 0 Gb / s כדי לתמוך בקיבולת הכוללת של הכניסה / פלט ASIC. בכל פעם שקצב זה מגביר את האתגר של העברת אותות חשמליים מכרטיס הכבלים לנתב / לוח המתג עולה באופן דרמטי.


כדי להתמודד עם אתגר זה, הענף יתחיל בשלב מסוים להסתמך על אותות אופטיים ולא על חשמל, אפילו אם השידור נמצא במרחק של כמה סנטימטרים בלבד מבפנים של כרטיס מתג. לפיכך, הקטיפה המשותפת של מודול אופטי ושבב הכרחית בעתיד. רק בדרך זו ניתן להבטיח חדשנות מתמדת בניתוב ומיתוג.


תעשיית הטכנולוגיה האופטית עדיין נשענת מאוד על הצעת מחיר GG; מכלולים הכרוכים בתהליך בדיקה והרכבה מסורבל. אם נשווה אותנו לתעשיית המוליכים למחצה (בתעשיית המוליכים למחצה, פונקציות מורכבות במיוחד בעזרת תהליכים אוטומטיים במיוחד משולבות בשבב (ASIC), תהליכים אוטומטיים אלה, ללא תלות מועטה או ללא אינטראקציה בין אדם למחשב) אנו יכולים לשקול להשתמש בתהליך האוטומטי כדי לטפל בציטוט GG; האות" ולא" אותות חשמליים" בתהליך המוליכים למחצה. התקווה של פוטוניקה סיליקון היא להשתמש בתהליכים בתעשיית המוליכים למחצה כדי להפוך את ייצור המודולים האופטיים בצורה מלאה יותר.


לסיכום, מרכזי נתונים מסתמכים כעת במידה רבה על מודולים אופטיים ליישומים למרחקים קצרים מאוד (GG lt; 10 m). המודול האופטי 10 0G הוא הטכנולוגיה הדומיננטית בימינו מרכזי הנתונים של' היא צפויה לעבור ל 400 מהירויות גבוהות יותר בעתיד.


מכיוון שמעלויות הניתוב / מיתוג של יציאה ממשיכות ליהנות מההתקדמות של תעשיית השבבים, המודול האופטי מהווה כיום חלק גדול מהעלות הכוללת, ולכן סיסקו תהיה מודול אופטי כמחקר ופיתוח טכנולוגי חשוב, כאשר השבב יבטיח שאנו מסוגלים לעמוד בקצב ההתפתחות של ביצועי השבבים, כדי לקדם התקדמות הן בעלויות והן בביצועים.


אנו יודעים שלאורך זמן נצטרך לשלב מודולי שבבים ואופטיים בכדי להרחיב ברציפות את הביצועים של מתגים ונתבים. סיסקו תמשיך להשקיע בשבבים ובמודולים אופטיים כדי להבטיח שנוכל לספק פתרונות לפגוש לקוחותינו' ביקוש הולך וגובר לשיפור ביצועים.

שלח החקירה