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Trois prévisions au sujet des centres de traitement des données en 2019 : Le photonics de silicium sera le noyau du développement optique de module

July 16, 2019

Dernières nouvelles de l'entreprise Trois prévisions au sujet des centres de traitement des données en 2019 : Le photonics de silicium sera le noyau du développement optique de module

Trois prévisions au sujet des centres de traitement des données en 2019 : Le photonics de silicium sera le noyau du développement optique de module

20190716

 

Résumé : Dr. Radha Nagarajan d'Inphi Corp est satisfait avec les accomplissements de l'industrie de technologie en 2018 et est excité au sujet des possibilités illimitées apportées d'ici 2019, y compris le marché ultra-rapide de l'interconnexion de centre de traitement des données (DCI). La décomposition géographique des centres de traitement des données deviendra plus commune. Le centre de traitement des données continuera à se développer. Le photonics de silicium et le CMOS seront le noyau du développement optique de module.

 

Nouvelles d'ICCSZ. Car nous tous sus que l'industrie de technologie a fait beaucoup d'accomplissements extraordinaires en 2018, et là serons de diverses possibilités infinies en 2019, elle a été venir de long temps. Dr. Radha Nagarajan, dirigeant en chef de technologie d'Inphi, croit que l'interconnexion ultra-rapide de centre de traitement des données (DCI) car un des secteurs industriels de technologie, changera également en 2019. Voici trois choses qu'il compte se produire au centre de traitement des données cette année.

 

1. La décomposition géographique des centres de traitement des données deviendra plus de terrain communal.

 

La consommation de centre de traitement des données exige l'appui substantiel de l'espace physique, y compris l'infrastructure telle que la puissance et le refroidissement. La décomposition géographique du centre de traitement des données deviendra tout plus commun qu'il devient de plus en plus difficile d'établir grands les centres de traitement des données simples, grands, continus. La décomposition est clé dans des zones métropolitaines où les prix de terre sont élevés. La largeur de bande élevée relie ensemble sont critique à relier ces centres de traitement des données.

 

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DCI-campus : Ces centres de traitement des données sont souvent reliés ensemble, comme dans le campus. Les distances sont habituellement limitées à entre 2km et 5km. Selon la disponibilité de l'optique des fibres, les distances recouvrent également les liens de CWDM et de DWDM.

 

DCI-bord : Ce type de gammes de connexion de 2 kilomètres à 120 kilomètres. Ces liens sont principalement reliés aux centres de traitement des données distribués dans le secteur et sont sujets habituellement à des limitations de latence. Les options optiques de technologie de DCI incluent la détection et la cohérence directes, sont mises en application utilisant le format de transmission de DWDM dans la C-bande de fibre (192 THz à la fenêtre de 196 THz). Le format direct de modulation de détection amplitude-est modulé avec un plan plus simple de détection, consomme la puissance faible, et les coûts inférieurs, et il exige la compensation externe de dispersion dans la plupart des cas. Pour 100 GBP, la modulation d'impulsion en amplitude 4 de niveau (PAM4), le format direct de détection est une méthode rentable pour des applications de DCI-bord. La capacité du format de la modulation PAM4 est deux fois celle du format traditionnel de modulation du non retour à zéro (NRZ). Pour la prochaine génération des systèmes de 400-Gbps (par longueur d'onde) DCI, 60-Gbaud, les formats 16-QAM logiques sont de principaux concurrents.

 

DCI-métro/long-courrier : Cette catégorie de la fibre optique au delà du DCI-bord, avec 3 000 kilomètres de liens de la terre et de plus longs fonds de la mer. Un format logique de modulation est employé pour cette catégorie, et le type de modulation peut être différent pour différentes distances. Le format logique de modulation est également une modulation mixte d'amplitude et de phase, qui exige la détection par un laser d'oscillateur local. Il a besoin du traitement numérique du signal complexe, consomme plus de puissance, a un à plus grande portée, et est plus cher que la détection directe ou les méthodes de NRZ.

 

2. Data Center continuera à se développer.

 

La largeur de bande élevée relie ensemble sont critique à relier ces centres de traitement des données. Ainsi, le DCI-campus, le DCI-bord et la DCI-métro/centres de traitement des données longs-courriers continueront à se développer.

 

Au cours des dernières années, le domaine de DCI est devenu le centre croissant des fournisseurs de système traditionnels de DWDM. S'élevant largeur de bande demande de nuage prestataire de service (CSPS) qui fournissent le logiciel comme service (SaaS), la plate-forme comme service (PaaS), et l'infrastructure en tant que capacités d'un service (IaaS) conduit la demande des systèmes optiques qui relient des commutateurs et des routeurs aucune différentes couches du réseau de centre de traitement des données de CSP. Aujourd'hui, ceci a besoin à la course à 100 GBP, et à l'intérieur d'un centre de calculs, il peut câbler avec le câble cuivre direct (DAC), le câble à fibres optiques actif (AOC) ou l'optique 100G « grise » peut être employée dans le centre de calculs. Pour les liens des équipements de centre de traitement des données (campus ou bord/applications métropolitaines), la seule option disponible était jusque récemment approche basée sur transpondeur complète et logique, les méthodes sont suboptimale.

 

Avec la transition à l'écosystème 100G, l'architecture de réseau de centre de traitement des données a décalé d'un modèle plus traditionnel de centre de traitement des données, où tous les équipements de centre de traitement des données sont situés dans un grand parc simple de « grand centre de traitement des données ». La plupart de CSPs ont été intégrés dans des architectures régionales distribuées pour réaliser l'échelle exigée et pour fournir des services de nuage fortement disponibles.

Des régions de centre de traitement des données sont souvent situées près des zones métropolitaines avec des densités de population élevées afin de fournir le meilleur service (en termes de latence et disponibilité) pour finir des clients les plus proches de ces secteurs. L'architecture régionale diffère légèrement entre CSPs, mais se compose des « passages » régionaux superflus ou des « hub » qui sont reliés à l'épine dorsale de réseau de la zone ample du CSP (WAN) (et peut être employé pour la transmission satisfaite peer-to-peer et locale ou la transmission sous-marine). Chaque passage régional est relié à chaque centre de traitement des données dans la région, où les serveurs de calcul/stockage et les structures de soutènement résident. Car le secteur doit augmenter, l'achat des équipements supplémentaires et les relier au passage régional est facile. Comparé au coût relativement élevé et à la longue période de construction d'établir un nouveau grand centre de traitement des données, ceci tient compte de l'expansion et de la croissance rapides du secteur, avec les avantages supplémentaires de présenter le concept des différentes zones de disponibilité (AZ) dans un secteur donné.

 

La transition de grandes architectures de centre de traitement des données aux régions présente les contraintes supplémentaires qui doivent être considérées en choisissant un emplacement d'installation de passage et de centre de traitement des données. Par exemple, pour assurer la même expérience de client (de la perspective de latence), la distance maximum entre deux centres de traitement des données quelconques (par un passage public) doit être liée. Une autre considération est que le système optique gris est trop inefficace pour relier ensemble les bâtiments physiquement disparates de centre de traitement des données dans la même zone géographique. Avec ces facteurs à l'esprit, les plates-formes logiques d'aujourd'hui ne sont pas appropriées aux applications de DCI.

 

Le format de la modulation PAM4 fournit la consommation de puissance faible, la basse empreinte de pas, et les options directes de détection. À l'aide du photonics de silicium, un émetteur-récepteur de double-transporteur avec le circuit intégré PAM4 spécifique à l'application (ASIC) le processeur de signaux numériques a été développé, d'intégration (DSP) et en avant de correction d'erreurs (FEC), et l'empaquetant dans le facteur de forme QSFP28. Le module que l'on peut brancher permutable en résultant peut exécuter la transmission de DWDM par le lien typique de DCI, chaque paire de fibre est 4 Tbps, et la puissance par 100G est 4,5 W.

 

3. Le silicium Photonics et CMOS sera le noyau du développement des modules optiques.

 

La combinaison du photonics de silicium pour les éléments optiques fortement intégrés et le CMOS ultra-rapide de silicium (CMOS) pour le traitement des signaux jouera un rôle dans l'évolution des modules optiques que l'on peut brancher bons marchés, de basse puissance, permutables.

 

La puce photonique fortement intégrée de silicium est le noyau du module que l'on peut brancher. Comparé au phosphure d'indium, les plates-formes du silicium CMOS peuvent accéder à l'optique niveau de la gaufrette avec des tailles de gaufrette de plus grands 200 millimètres et de 300 millimètres. Des détecteurs photoélectriques avec des longueurs d'onde de 1300nm et de 1500nm ont été construits en ajoutant l'épitaxie de germanium sur la plate-forme standard du silicium CMOS. En outre, des composants basés sur le silice et le nitrure de silicium peuvent être intégrés pour produire le bas contraste d'indice de réfraction et les composants optiques température-peu sensibles.

 

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Sur le schéma 2, le chemin de sortie de la puce photonique de silicium contient une paire de modulateurs de Zehnder de mach de vague de déplacement (MZM), une pour chaque longueur d'onde. Les deux sorties de longueur d'onde sont combinées sur une puce utilisant 2 intégrés : 1 interleaver, qui est employé comme multiplexeur de DWDM. Le même MZM de silicium peut être employé pour des formats de la modulation NRZ et PAM4 avec différents signaux d'entraînement.

 

Pendant que les conditions de largeur de bande des réseaux de centre de traitement des données continuent à se développer, la loi de Moore exige l'avancement des puces de changement, qui permettront à des plates-formes de commutateur et de routeur de maintenir pour commuter la parité de base de puce tout en augmentant la capacité de chaque port. La prochaine génération des puces de changement est pour 400G par fonction gauche. Un projet appelé le 400ZR a été lancé dans le forum optique d'Internet (OIF) pour normaliser la prochaine génération des modules optiques de DCI et pour créer l'écosystème optique divers du fournisseur. Ce concept est semblable à WDM PAM4, mais prolongé pour soutenir les conditions 400-Gbps.

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