ข้อกำหนดการใช้พลังงานโมดูลออปติคอลของศูนย์ข้อมูล

 

 

ปัจจุบันนี้ เมื่อสร้างศูนย์ข้อมูล บริษัทต่างๆ ต่างก็พยายามที่จะซื้อโรงไฟฟ้า การใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูลมักอธิบายไว้ในลักษณะนี้ โดยคิดเป็น xx% ของการใช้พลังงานทั่วโลกแล้ว ซึ่งเป็นตัวเลขที่น่าตกใจ
ในปี 2018 มีการจัดตั้งองค์กรเฉพาะขึ้นเพื่อส่งเสริมการลดการใช้พลังงานของศูนย์ข้อมูล สลับแบนด์วิดท์เป็นสองเท่าทุกๆ สามปี ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างมากของแบนด์วิธสวิตช์ศูนย์ข้อมูล การใช้พลังงานจะกลายเป็นเรื่องที่น่าตกใจมากขึ้น ส่งผลให้การลดพลังงานกลายเป็นแนวโน้มสำคัญ

ฉันเปรียบเทียบการใช้พลังงานของโมดูลออปติคัลกับของสวิตช์โดยใช้อัตราส่วนการแปลง

 

 

ปัจจุบันสวิตช์ 12.8T ใช้งานอยู่โมดูลออปติคัล 400Gมีการใช้พลังงานขั้นต่ำ 8 pJ/บิต

 

 

ดังนั้น เลเซอร์พลังงานต่ำ-และชิปอิเล็กทรอนิกส์พลังงานต่ำ-ต่างๆ จึงได้รับการพัฒนา วิธีการบรรจุหีบห่อที่ใช้พลังงานต่ำ-ก็เกิดขึ้นเช่นกัน
สวิตช์แบบร่วมออปโตอิเล็กทรอนิกส์-ของ IBM มีการใช้พลังงาน 4 pJ/บิต โดยใช้ VCSEL และ PD แบบ 16 อาร์เรย์ โดยมี 56 Gb/s ต่อช่องสัญญาณ

 

พารามิเตอร์	ค่า
จำนวนช่อง	16
ประเมิน	56 กิกะไบต์/วินาที
รูปแบบ	NRZ
อินเตอร์เฟซไฟฟ้า	เอ็กซ์เอสอาร์
การเชื่อมต่อด้วยแสง	30 ม. @OM4
การใช้พลังงาน	4 pJ/บิต
ขนาด	13 มม. × 13 มม. × 4 มม

 

 

นานมาแล้ว สายส่งสัญญาณเป็นสายเคเบิล และการสลับทำได้โดยใช้วงจรสวิตชิ่งภายในชิปไฟฟ้า
 

 

ก่อนหน้านี้ ช่องสวิตชิ่งแบบออปติคอลมีจำนวนน้อย มีการสูญเสียสูง และมีขนาดใหญ่ ทำให้เป็นเรื่องยากมากที่จะเปลี่ยนชิปไฟฟ้าทั้งหมดด้วยช่องสัญญาณเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม สวิตช์ออปติคอลในตัวในปัจจุบันมีจำนวนช่องสัญญาณเพิ่มมากขึ้น และมีขนาดเล็กลง และให้การควบคุมแสงที่แม่นยำยิ่งขึ้น

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราจะเห็นแนวโน้มที่ฟอร์มแฟคเตอร์ของโมดูลออปติคัลของศูนย์ข้อมูลมีความแตกต่างกันน้อยลง โดยมีการผสานรวมและบรรจุฟังก์ชันต่างๆ ไว้ใกล้กับชิปสวิตช์มากขึ้น บางทีในอนาคตอันใกล้นี้-เกินไป- แม้แต่ฟังก์ชันตัวรับส่งสัญญาณสำหรับการแปลงโฟโตอิเล็กทริคก็อาจกลายเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น ซึ่งจะนำไปสู่การลดการใช้พลังงานและต้นทุนลงอย่างมาก