Ma'lumotlar markazi optik modulining quvvat iste'moli talablari
Dec 13, 2025|
ning narxioptik modullaraslida ma'lumotlar markazlarining texnologiya tanlashidagi eng katta harakatlantiruvchi kuch emas. Birinchi omil - quvvat sarfi, ikkinchisi - tarmoqli kengligi zichligi va uchinchisi - xarajat.
Hozirgi kunda ma'lumotlar markazlarini qurishda kompaniyalar amalda elektr stansiyalarini sotib olishga harakat qilmoqdalar. Ma'lumotlar markazlarining energiya iste'moli ko'pincha shunday tasvirlangan: u allaqachon global energiya iste'molining xx% ni tashkil qiladi, bu dahshatli ko'rsatkichdir.
2018 yilda ma'lumotlar markazining energiya sarfini kamaytirishga yordam beradigan maxsus tashkilot tashkil etildi. Switch tarmoqli kengligi har uch yilda ikki barobar ortadi. Ma'lumotlar markazini almashtirish tarmoqli kengligining eksponentsial o'sishi bilan energiya iste'moli tobora xavotirli bo'lib, energiyani qisqartirishni asosiy tendentsiyaga aylantiradi.
Men optik modulning quvvat sarfini qiyosladimalmashtirishkonvertatsiya nisbati yordamida.
Hozirgi vaqtda 12.8T kalitlari, foydalanish400G optik modullar, 8 pJ/bit minimal quvvat sarfiga ega.
Ma'lumotlar markazi uchun kutilayotgan maqsadlar nima ekanligini bilamizmi?
Energiya iste'moli maqsadi - 1 pJ/bit, xarajat - $0,1/G. Ikkala raqam ham nihoyatda qiyin.
Ikki yil oldingi nishonni eslaysizmi? 1 dollarga 1G ko'p odamlarni hayratda qoldirdi va bu bir umr oldin bo'lib tuyulsa-da, bunga allaqachon erishilgan. Sanoat tarmog'i hozirgi eng past narxlarni engish uchun allaqachon kurashmoqda100G modullari, shuning uchun narx 10G uchun 1 dollarga tushganda qanday qilib omon qoladi? 1 pJ/bit energiya iste'moli 400G optik{4}}elektrga-konversiya faqat 0,4 Vt iste'mol qilishi mumkinligini bildiradi. Mavjud optik modullar nuqtai nazaridan, bunga erishish maqsadli xarajatlardan ham qiyinroq.
Shuning uchun har xil kam quvvatli lazerlar va kam quvvatli-elektron chiplar ishlab chiqilgan. Har xil kam quvvatli qadoqlash usullari ham paydo bo'ldi.
IBM optoelektronik paketli kaliti har bir kanal uchun 56 Gb/s 16 massivli VCSEL va PD yordamida 4 pJ/bit energiya sarfiga ega.
| Parametr | Qiymat |
|---|---|
| Kanallar soni | 16 |
| Baho | 56 Gb/s |
| Format | NRZ |
| Elektr interfeysi | XSR |
| Optik ulanish | 30 m @ OM4 |
| Quvvat iste'moli | 4 pJ/bit |
| O'lchamlari | 13 mm × 13 mm × 4 mm |
Albatta, men har doim amalga oshirishni xohlagan yakuniy g'oya ham bor: nega biz elektr toki bilan ishlaydigan chiplardan foydalanishimiz kerak? "Almashtirish" ma'nosi oddiygina ikkita I0 porti o'rtasida kanallarni almashtirish qobiliyatini anglatadi.
Uzoq vaqt oldin, signal uzatish liniyalari kabellar edi va kommutatsiya elektr chiplari ichidagi kommutatsiya davrlari yordamida amalga oshirildi.
A
Keyinchalik kabel uzatishning cheklangan tarmoqli kengligi va masofa cheklovlari tufayli uzatish uchun optik tolalar kiritildi. Bu optik signallarni elektr signallariga va aksincha o'zgartiradigan ajoyib IO komponentining rivojlanishiga olib keldi. Signalni qayta ishlash elektr chiplari tomonidan, signal uzatish esa optik tolalar orqali amalga oshiriladi.
B
Nega transceiverdagi fotoelektrik konvertatsiya bosqichini oddiygina olib tashlab, o'rniga optik kommutatsiyadan foydalanmaslik kerak? Bu ancha yaxshi bo'lardi.
Ilgari optik kommutatsiya kanallari kam sonli, katta yo'qotishlarga ega va katta hajmli bo'lib, ular bilan elektr chiplarini to'liq almashtirish juda qiyin edi. Biroq, endi o'rnatilgan optik kalitlar ko'payib borayotgan kanallarga ega, o'lchamlari kichikroq bo'lib bormoqda va yorug'lik ustidan tobora aniq nazoratni taklif qilmoqda.
Kelgusi yillarda biz ma'lumotlar markazining optik modullarining shakl faktorlari kamroq farqlanadigan tendentsiyani ko'ramiz, kommutatsiya chipi yonida ko'proq funktsiyalar birlashtirilgan va paketlangan. Ehtimol,-uzoq{2}}bo'lmagan kelajakda, hatto fotoelektrik konvertatsiya qilish uchun qabul qiluvchi funksiyasi ham keraksiz bo'lib qolishi mumkin. Bu energiya sarfi va narxining sezilarli darajada pasayishiga olib keladi.