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2019年にデータ センタについての3つの予言:ケイ素のphotonicsは光学モジュールの開発のザ・コアである

July 16, 2019

最新の会社ニュース 2019年にデータ センタについての3つの予言:ケイ素のphotonicsは光学モジュールの開発のザ・コアである

2019年にデータ センタについての3つの予言:ケイ素のphotonicsは光学モジュールの開発のザ・コアである

20190716

 

概要:Inphi CorpのRadha Nagarajan先生は2018年に技術工業の達成と喜び、高速データ センタの結合(DCI)の市場を含んで2019年までに、持って来られる無制限の可能性について刺激される。データ センタの地理的な分解は共通になる。データ センタは育ち続ける。ケイ素のphotonicsおよびCMOSは光学モジュールの開発の中心である。

 

ICCSZのニュース。技術工業は2018年に多くの異常な達成をし、そこにであることを知られていた私達がすべて2019年にさまざまな無限可能性ので、ずっと長い時間の来ることである。Radha Nagarajan、Inphiの主な技術の役人先生は、技術の産業部門の1つとして高速データ センタの相互連結(DCI)がまた2019年に、変わることを信じる。彼がデータ センタの今年に起こすと期待する3つの事はここにある。

 

1. データ センタの地理的な分解はより多くの公有地になる。

 

データ センタの消費は力および冷却のような下部組織を含む相当な物理的な空間サポートを、要求する。データ センタの地理的な分解は単一、大きく、連続的で大きいデータ センタを造ることはますます困難に共通になるなる。分解は地価が高い首都圏のキーである。高い帯域幅はであるこれらのデータ センタの接続に重大相互に連結する。

 

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DCIキャンパス:これらのデータ センタは頻繁にキャンパスでのような、一緒に接続される。間隔は通常2kmおよび5km間でに限られている。ファイバ・オプティックスの供給によって、間隔はまたCWDMおよびDWDMリンクを重複する。

 

DCI端:2つのkmからの120のkmへの範囲この接続の種類。これらのリンクは区域内の分散データ センタに主に接続され、潜伏限定に応じて通常ある。DCIの光学技術の選択は繊維Cバンド(196 THzの窓への192 THz)のDWDMの伝送フォーマットを使用して直接検出および一貫性を、実行される含んでいる。直接検出調節フォーマットはより簡単な検出の機構とamplitude-modulated、低い電力および安価を消費し、外的な分散の補償をほとんどの場合要求する。100つのGbpsのために、4レベルのパルス振幅変調(PAM4)は、直接検出のフォーマットDCI端の塗布のための費用効果が大きい方法である。PAM4調節フォーマットの容量は二度従来の非ゼロ戻り(NRZ)調節フォーマットのそれである。400 Gbps (波長ごとに) DCIシステムの次世代のために、60-Gbaudはの16-QAM凝集性のフォーマット一流の競争相手である。

 

DCI地下鉄/長距離貨物輸送:地面リンクおよびより長い海底の3,000キロメートルのDCI端を越えて光ファイバーのこの部門。凝集性調節フォーマットはこの部門のために使用され、調節タイプは異なった間隔のために異なるかもしれない。凝集性調節フォーマットはまた広さおよびローカル オシレータ レーザーによって検出を要求する位相変調である。それは複雑なデジタル信号処理を必要とし、より多くの力を消費し、より長距離があり、そして直接検出かNRZ方法より高い。

 

2. データ センタは成長し続ける。

 

高い帯域幅はであるこれらのデータ センタの接続に重大相互に連結する。従って、DCIキャンパス、DCI端およびDCI地下鉄/長距離貨物輸送のデータ センタは育ち続ける。

 

過去数年間に、DCIの範囲は従来のDWDMのシステム・ベンダの増加する焦点になった。育って帯域幅要求の雲サービスプロバイダ(CSPSは)サービス(SaaS)としてソフトウェアを提供する、サービス(PaaS)としてプラットホーム、およびサービス(IaaS)機能として下部組織はスイッチおよびルーターをCSPのデータ センタ ネットワークの異なった層接続しない光学系のための要求を運転している。今日、これは100つのGbpsで操業に必要とし、データ センタの中で、直接銅ケーブル(DAC)、活動的な光ケーブル(AOC)とケーブルで通信することができるまたは100G 「灰色の」光学はデータで使用することができる中心。データ センタ設備のリンクのために(キャンパスか端/大都会の適用)、利用できる唯一の選択は最近までフル装備の、凝集性のトランスポンダー ベースのアプローチ、方法である部分最適だった。

 

100G生態系への転移によって、データ センタのネットワーク・アーキテクチャはすべてのデータ センタ設備が単一の大きい「大きいデータ センタ」公園にある従来のデータ センタ モデルから移った。ほとんどのCSPsは分散地方建築に必須のスケールを達成し、いつでも利用できる雲サービスを提供するために統合された。

データ センタ区域は頻繁に高い人口密度の首都圏近くにこれらの区域に最も近い顧客を終えるために最もよいサービスを提供するために(潜伏および供給の点では)ある。地方建築はCSPsの間でわずかに異なりが、CSPの広域ネットワーク(WAN)の背骨に接続される「ハブ」か余分な地方「出入口から」成り、(そしてピアツーピア、ローカル満足な伝達か海底伝達に使用するかもしれない)。各々の地方出入口は計算/貯蔵サーバーおよびサポート構造が存在する地域の各データ センタに接続される。区域が拡大する必要があるので付加的な設備を購入することはそれらを地方出入口に接続するために容易であり。新しく大きいデータ センタを造ることの比較的高い費用そして長い構造時と比較されて、これはある特定の区域内の異なった供給の地帯(AZ)の概念をもたらすことの加えられた利点との区域の急速な拡張そして成長を、可能にする。

 

大きいデータ センタの建築からの地域への転移は考慮されなければならない付加的な抑制をもたらす出入口およびデータ センタ設備位置を選ぶとき。例えば、同じ顧客の経験を保障するために(潜伏見通しから)、あらゆる2つのデータ センタ間の最高の間隔は(公共の出入口を通して)区切られなければならない。もう一つの考察は灰色の光学系が同じ地理上の区域内の物理的に全く異種のデータ センタの建物を相互に連結するには余りにも非能率的であることである。心のこれらの要因によって、今日の凝集性のプラットホームはDCIの適用のために適していない。

 

PAM4調節フォーマットは低い電力の消費、低い足跡および直接検出の選択を提供する。ケイ素のphotonicsの使用によって、PAM4アプリケーション特有の集積回路が付いている二重キャリアのトランシーバーは(ASIC)ディジタル信号プロセッサ(DSP)そして開発され、統合し、先に(FEC)エラー修正、およびそれをQSFP28形式要素に包む。生じる切替可能でプラグイン可能なモジュールは典型的なDCIリンクによってDWDM伝達を行うことができる各繊維の組は4 Tbpsであり、100Gごとのパワー消費量は4.5 W.である。

 

3. ケイ素PhotonicsおよびCMOSは光学モジュールの開発のザ・コアである。

 

信号処理の非常に統合された光学要素そして高速ケイ素の相補型金属酸化膜半導体(CMOS)のためのケイ素のphotonicsの組合せは低価格、ローパワー、切替可能でプラグイン可能な光学モジュールの進化の役割を担う。

 

非常に統合されたケイ素の光通信の破片はプラグイン可能なモジュールの中心である。リン化インジウムと比較されて、ケイ素CMOSのプラットホームはより大きいmm 200および300のmmのウエファーのサイズのウエファー レベルの光学にアクセスできる。1300nmおよび1500nmの波長のフォトディテクターは標準的なケイ素CMOSのプラットホームのゲルマニウムのエピタクシーを加えることによって組み立てられた。さらに低いr.i.の対照および温度無感覚な光学部品を作り出すために、二酸化ケイ素および窒化珪素に基づく部品は統合することができる。

 

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図2では、ケイ素の光通信の破片の出力道は組の進行波のマッハのZehnderの変調器(MZM)を、各波長のための1含んでいる。2波長の出力は統合された2を使用して破片で: DWDMの多重交換装置として使用される1つのinterleaver結合される。同じケイ素MZMは異なったドライブ信号とのNRZおよびPAM4調節フォーマットに使用することができる。

 

データ センタ ネットワークの帯域幅の条件が育ち続けると同時にムーアの法律はスイッチおよびルーターのプラットホームが各港の容量を高めている間破片の基盤の同等を転換するために維持することを可能にする転換の破片の進歩を要求する。転換の破片の次世代は左舷機能ごとの400Gのためである。400ZRと呼ばれたプロジェクトは光学インターネットのフォーラム(OIF)で光学DCIモジュールの次世代を標準化し、製造者の多様な光学生態系を作成するために進水した。この概念はWDM PAM4に類似している、しかし400 Gbps条件を支えるために伸ばされて。

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