ดีซีไอ ย่อมาจาก

Sep 22, 2025|

Data Center Interconnect Technologies

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล

 

วิวัฒนาการของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล (DCI) แสดงถึงจุดเชื่อมต่อที่สำคัญในโครงสร้างพื้นฐานการประมวลผลสมัยใหม่ ชิปสลับประสิทธิภาพสูง-ซึ่งเป็นแกนหลักของระบบ DCI เผชิญกับความท้าทายด้านการผลิตที่ไม่เหมือนใครเมื่อเปรียบเทียบกับชิปโปรเซสเซอร์แบบเดิม

ปริมาณการผลิตชิปสวิตชิ่งยังคงต่ำกว่าชิปโปรเซสเซอร์อย่างมาก ส่งผลให้ชิปเหล่านี้ต้องตกชั้นไปยังโรงงานผลิตที่ทันสมัยน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น YARC ซึ่งเป็นเซลล์มาตรฐาน ASIC ใช้เทคโนโลยีการประมวลผล 90 นาโนเมตร ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์แบบกำหนดเองใช้กระบวนการ 65 นาโนเมตร ไมโครโปรเซสเซอร์ในปัจจุบันมักใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี CMOS ขนาด 32 นาโนเมตร ซึ่งทำให้ ASIC ล้าหลังอย่างน้อยหนึ่งเจเนอเรชั่น

 

วิวัฒนาการเทคโนโลยีกระบวนการผลิต

ความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ผ่านโหนดกระบวนการ CMOS 45 นาโนเมตร 32 นาโนเมตร และ 22 นาโนเมตร กำหนดพื้นที่การออกแบบสำหรับสวิตช์ Radix ขนาดใหญ่-ในแอปพลิเคชัน DCI แผนงานทางเทคโนโลยีนี้อิงตาม ITRS (แผนงานเทคโนโลยีระหว่างประเทศสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ปี 2009) ให้การคาดการณ์ที่ครอบคลุมสำหรับส่วนประกอบสวิตช์ส่วนใหญ่

ส่วนประกอบที่ขาดหายไปใน ITRS

อย่างไรก็ตาม กรอบงาน ITRS ดั้งเดิมขาดการคาดการณ์การใช้พลังงาน I/O ซึ่งเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญสำหรับการใช้งาน DCI ผลลัพธ์ที่เผยแพร่ล่าสุดได้เปิดใช้งานการเสริมการคาดการณ์การใช้พลังงานของ SERDES

 

แผนงานเทคโนโลยี ITRS

 

แผนงาน I/O ทางไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ ITRS พิจารณาถึงเทคโนโลยีเกิดใหม่ ซึ่งรวมถึงโฟโตนิกส์ แต่ปัจจุบันยังไม่มีแผนงานอุตสาหกรรมที่ครอบคลุมสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติกในสภาพแวดล้อม DCI จากงานวิจัยและการวิจัยในห้องปฏิบัติการล่าสุด เรานำเสนอความพยายามเบื้องต้นในการสร้างแผนงานการพัฒนาเทคโนโลยีโฟโตนิกส์ที่ปรับแต่งเป็นพิเศษสำหรับการใช้งาน DCI

ITRS Technology Roadmap

 

 

การวิเคราะห์แผนงานเทคโนโลยี I/O ไฟฟ้า

 

SERDES ระยะสั้น-เทียบกับระยะไกล-ในแอปพลิเคชัน DCI

 

ITRS มุ่งเน้นไปที่-SERDES ช่วงสั้น (SR) ที่ออกแบบมาสำหรับโปรเซสเซอร์-ถึงการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยความจำหลัก-หลัก-ซึ่งครอบคลุมหลายเซนติเมตร การตรวจสอบการทดลองล่าสุดได้แสดงให้เห็นการใช้งาน -SR-SERDES พลังงานต่ำจำนวนมากที่ทำงานที่ 12 mW/Gb/s สำหรับโหนดเทคโนโลยี 28 นาโนเมตร

ในแอปพลิเคชันสวิตช์ DCI โดยทั่วไป-SERDES ระยะไกล (LR) จะขับเคลื่อนการติดตาม PCB ที่มีความยาวสูงสุด 1 เมตร ซึ่งเป็นเส้นทางการเคลื่อนที่ด้วยตัวเชื่อมต่อแบ็คเพลนอย่างน้อยสองตัว

SR-SERDES ต้องการพลังงานน้อยกว่า LR-SERDES ถึง 40% แต่จำเป็นต้องมีตัวรับส่งสัญญาณหรือบัฟเฟอร์ภายนอกสำหรับเส้นทางการส่งข้อมูลเพิ่มเติมในการกำหนดค่า DCI

ด้วยเหตุนี้ แม้ว่าการใช้ SR-SERDES จะช่วยลดการใช้พลังงานของชิปสวิตชิ่งลงประมาณ 3.5 pJ/บิต แต่พลังงานโดยรวมของระบบจะเพิ่มขึ้น 2.8 pJ/บิต เมื่อคำนึงถึงส่วนประกอบภายนอก ความขัดแย้งนี้นำเสนอความท้าทายที่สำคัญสำหรับสถาปนิกระบบ DCI

 

แนวโน้มและการคาดการณ์การใช้พลังงาน

ข้อมูลในอดีตบ่งชี้ว่าการใช้พลังงานของ SERDES ลดลงประมาณ 20% ต่อปี อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าส่วนประกอบของ SERDES ทั้งหมดจะมีอัตราการลดพลังงานที่สม่ำเสมอในการใช้งาน DCI
กำลังขับเอาต์พุตยังคงมีความท้าทายอย่างยิ่งในการลด เนื่องจากอิมพีแดนซ์โหลดภายนอก (อิมพีแดนซ์แบบปิด-ชิป) ยังคงคงที่ที่ค่าประมาณ 50 โอห์ม โมเดลพลังงาน SR-SERDES และ LR-SERDES ของเราใช้ค่า BTE (Bit Transport Efficiency) ที่ดีที่สุดในอุตสาหกรรมในปัจจุบันเป็นการวัดพื้นฐาน
การทำนาย BTE ตามโหนดกระบวนการ
 
กระบวนการ 45 นาโนเมตร:SR-SERDES บรรลุ 8 pJ/บิต, LR-SERDES ต้องการ 15 pJ/บิต
กระบวนการ 32 นาโนเมตร:SR-SERDES บรรลุ 5 pJ/บิต, LR-SERDES ต้องการ 11 pJ/บิต
กระบวนการ 22 นาโนเมตร:SR-SERDES บรรลุ 3.2 pJ/บิต, LR-SERDES ต้องการ 8 pJ/บิต
 

เอาชนะข้อจำกัดแบนด์วิธ

 

ตัวรับส่งสัญญาณภายนอกไม่สามารถเอาชนะข้อจำกัดแบนด์วิดท์อุปกรณ์ต่อพ่วงของชิปที่มีอยู่ในระบบ DCI ไฟฟ้า เทคโนโลยีโฟโตนิกแบบผสมผสานที่ใช้งานโดยตรงบน-การแตกชิปผ่านอุปสรรคเหล่านี้ การตรวจสอบความถูกต้องเชิงทดลองของโฟโตนิก CMOS แบบรวมโดยใช้การปรับทางอ้อมแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ โดยมีส่วนประกอบการสื่อสารทั้งหมด ยกเว้นเลเซอร์ภายนอกที่บูรณาการผ่านกระบวนการที่เข้ากันได้กับ CMOS-

อย่างไรก็ตาม Mach-โมดูเลเตอร์ Zehnder ที่ใช้ในระบบเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชัน DCI แบบหลาย- แชนเนล เนื่องจากมีพื้นที่ขนาดใหญ่ (ประมาณ 1-3 ตารางมิลลิเมตรต่อโมดูเลเตอร์) และค่า BTE ที่ค่อนข้างสูงเกิน 50 fJ/บิต ข้อจำกัดเหล่านี้จำเป็นต้องมีแนวทางอื่นสำหรับการใช้งาน DCI ในทางปฏิบัติ

Overcoming Bandwidth Limitations

 

โครงสร้างพ้องเสียง-โซลูชันแบบอิง

 

"ตัวสะท้อนเสียงไมโครริงโฟโตนิกแบบซิลิคอนแสดงให้เห็นถึงหน่วยวัดประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมด้วยความเร็วในการมอดูเลตเกิน 50 Gb/s ในขณะที่ยังคงใช้พลังงานต่ำกว่า 1 fJ/บิต อุปกรณ์เหล่านี้แสดงปัจจัยด้านคุณภาพที่สูงกว่า 15,000 และช่วงสเปกตรัมอิสระที่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่นในสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่ ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ-การเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติคัลรุ่นถัดไป"

ที่มา: nature.com

 

เครื่องสะท้อนเสียงแบบไมโครริง

โมดูเลเตอร์ประสิทธิภาพสูง-ขนาดกะทัดรัดที่ใช้โครงสร้างเรโซแนนซ์นำเสนอทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับสถาปัตยกรรม DCI ตัวสะท้อนเสียงแบบไมโครริงที่ใช้ซิลิคอน-ทำหน้าที่เป็นโมดูเลเตอร์ สวิตช์เลือกความยาวคลื่น- หรือตัวกรองแบบหยด

การเลือกความยาวคลื่น

วงแหวนไมโครมีข้อดีในการเลือกความยาวคลื่นโดยธรรมชาติ ทำให้สามารถสร้างเครื่องส่งสัญญาณ DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสามารถในการขยายขนาด DCI

ชุดส่วนประกอบที่สมบูรณ์

เมื่อใช้ร่วมกับท่อนำคลื่นแนวสันซิลิคอน เครื่องตรวจจับแสงเจอร์เมเนียมที่มีแบนด์วิธ 40 GHz และตัวต่อตะแกรง ไมโครริงจะช่วยเติมเต็มชุดส่วนประกอบการสื่อสารที่จำเป็นสำหรับการใช้งาน DCI

 

สถาปัตยกรรมลิงค์ออปติคัล DWDM

 

ลิงค์ออปติคัล DWDM ที่สมบูรณ์สำหรับแอปพลิเคชัน DCI รวมเอาส่วนประกอบที่รวมเข้าด้วยกันหลายรายการ โหมดภายนอก-ล็อคเลเซอร์ให้ความยาวคลื่น-แหล่งกำเนิดแสงแบบ "หวี" ที่มีระยะห่างช่องสัญญาณ 100 GHz อาร์เรย์เรโซเนเตอร์แบบไมโครริงที่สอดคล้องกับความยาวคลื่นแบบหวีจะปรับสัญญาณไปยังตัวพาแสง

 

DWDM Optical Link Architecture

 

สัญญาณแสงแพร่กระจายผ่านท่อนำคลื่นที่แสดงการสูญเสีย 2.5 dB/cm จับคู่กันเป็นเส้นใยโหมดเดี่ยว-ผ่านตัวเชื่อมต่อแบบเกรตติ้งซึ่งแสดงให้เห็นการสูญเสียการแทรก 3 dB จากนั้นกลับไปยังชิปต่างๆ ผ่านท่อนำคลื่นเสริม ซึ่งท้ายที่สุดจะไปถึงอาร์เรย์เรโซเนเตอร์ไมโครริงสำหรับการตรวจจับ

สถาปัตยกรรมลิงก์นี้ให้บริการทั้งการสื่อสารระหว่าง-ชิปผ่านไฟเบอร์โหมด-เดียวในการเชื่อมต่อชั้นวาง DCI- ถึง-ชั้นวางและการสื่อสารภายใน-ชิปเมื่อไฟเบอร์และตัวเชื่อมต่อที่เกี่ยวข้องถูกกำจัดสำหรับ-แอปพลิเคชัน DCI บนบอร์ด

 

 

การวัดประสิทธิภาพและการวิเคราะห์กำลัง

 

ลักษณะการสูญเสียการส่งผ่าน

 

การเชื่อมต่อแบบออปติคัลจากชิป-ถึง-ชิปที่สมบูรณ์ DWDM ประกอบด้วยท่อนำคลื่นแสง 2 ซม. และเส้นใยนำแสง 10 ม. แสดงโปรไฟล์การสูญเสียการส่งสัญญาณเฉพาะที่สำคัญสำหรับการวางแผน DCI:

การสูญเสียการแพร่กระจายของท่อนำคลื่น: รวม 5 dB (2.5 dB/ซม. × 2 ซม.)

การสูญเสียข้อต่อตะแกรง: รวม 6 dB (3 dB ต่อข้อต่อ × 2)

การสูญเสียไฟเบอร์: 0.04 dB (0.4 dB/กม. × 0.01 กม. × 4)

การสูญเสียการแทรกไมโครริง: 1 dB (0.5 dB ต่อวงแหวน × 2)


งบประมาณลิงก์ทั้งหมด: 12.04 dB

 

ข้อควรพิจารณาในการจัดการระบายความร้อน

 

กำลังปรับความร้อนแสดงถึงองค์ประกอบที่สำคัญในระบบออปติคัล DCI ค่าสัมประสิทธิ์ออปติก-เทอร์โมสูงของซิลิคอน (1.86 × 10⁻⁴/K) จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ

ไมโครริงแต่ละตัวต้องการการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นประมาณ 250 μW/นาโนเมตรสำหรับการปรับความร้อน โดยแปลเป็น 1 mW ต่อวงแหวนเพื่อชดเชยความแปรผันของอุณหภูมิ ±20 องศา ซึ่งพบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อม DCI

ข้อกำหนดเกี่ยวกับเลเซอร์

กำลังรับแสงอินพุตของตัวรับ: -17 dBm สำหรับ 10⁻⁹ BER ที่ 10 Gb/s

การสูญเสียเส้นทางทั้งหมด: 12.04 dB

ประสิทธิภาพเลเซอร์: ประสิทธิภาพปลั๊กผนัง 30%-

กำลังเลเซอร์ที่ต้องการ: เอาต์พุตออปติคัล 5 dBm, ไฟฟ้า 35 mW

กำลังรับ

การใช้พลังงาน TIA: 8 mW ที่ 10 Gb/s

แอมพลิฟายเออร์จำกัด: 12 mW ที่ 10 Gb/s

การกู้คืนนาฬิกาและข้อมูล: 15 mW ที่ 10 Gb/s


กำลังรับทั้งหมด: 35 mW ต่อช่องสัญญาณ

พลังโมดูเลเตอร์

วงจรไดรเวอร์: 10 mW อิงตามแรงดันไฟฟ้าไดรฟ์ 1 Vpp

การปรับค่าไมโครริง: 0.5 mW สำหรับแบนด์วิธ 10 GHz


กำลังโมดูเลเตอร์รวม: 10.5 mW ต่อช่องสัญญาณ

 

 

การวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบ: I/O ทางไฟฟ้าและทางแสง

 

สถานะเทคโนโลยีปัจจุบัน

 

เมตริก อินพุต/เอาท์พุตไฟฟ้า ออปติคอล I/O
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 11 pJ/บิตสำหรับ LR-SERDES 3 pJ/บิต รวมส่วนประกอบทั้งหมด
แบนด์วิธ 25 Gb/s ต่อคู่ดิฟเฟอเรนเชียล 50 Gb/s ต่อช่องสัญญาณความยาวคลื่น
ผลผลิตการผลิต 95% 60% (การสาธิตในปัจจุบัน)
โครงสร้างต้นทุน 0.50 USD ต่อ Gb/วินาที 5.00 USD ต่อ Gb/s (ปริมาณที่คาดการณ์ไว้)
วุฒิภาวะ สุกงอมด้วยกระบวนการที่จัดตั้งขึ้น การสาธิตห้องปฏิบัติการที่น่าหวัง ความท้าทายทางการค้า

 

จุดเปลี่ยนผ่านเทคโนโลยี

 

จุดเปลี่ยนที่สำคัญสำหรับการนำเทคโนโลยี DCI มาใช้เกิดขึ้นเมื่อโซลูชันด้านแสงให้ข้อได้เปรียบที่น่าสนใจในหลายมิติ:
ความหนาแน่นของแบนด์วิดธ์: ออปติคอลมีความหนาแน่นมากกว่าไฟฟ้าที่ 1 Tb/s/mm² ความหนาแน่นริมชายหาด
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ออปติคัลจะดีกว่าพลังงานรวมของระบบที่ต่ำกว่า 5 pJ/บิต
ระยะการเข้าถึง: ออปติคัลควบคุมได้ในระยะเกิน 10 เมตรในการกำหนดค่า DCI
ความเท่าเทียมกันของต้นทุน: คาดการณ์ไว้สำหรับปี 2027 ที่ 1.00 ดอลลาร์ต่อ Gb/s สำหรับทั้งสองเทคโนโลยี

การประมาณการความเท่าเทียมของต้นทุน

Cost Parity Projection

 

ความท้าทายและแนวทางแก้ไขด้านการผลิต

 

ความซับซ้อนของการบูรณาการ

การรวมส่วนประกอบโฟโตนิกสำหรับแอปพลิเคชัน DCI ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญ การผลิตอุปกรณ์บูรณาการหลายร้อยหรือล้านเครื่องบนพื้นผิวเดียวโดยมีอัตราผลตอบแทนที่ยอมรับได้ยังคงไม่ได้รับการพิสูจน์ในระดับเชิงพาณิชย์

ความท้าทายด้านการผลิตที่สำคัญ:

ความแม่นยำของความยาวคลื่น: ความแม่นยำ ±0.1 นาโนเมตร ที่จำเป็นสำหรับ DWDM

การจัดตำแหน่งข้อต่อ: พิกัดความเผื่อ ±0.5 μm สำหรับการต่อไฟเบอร์ที่มีประสิทธิภาพ

ความสม่ำเสมอของกระบวนการ:<5% variation across 300 mm wafers

เสถียรภาพทางความร้อน: ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ±0.5 องศา

ข้อพิจารณาด้านความน่าเชื่อถือ

ความน่าเชื่อถือในระยะยาว-สำหรับการปรับใช้ DCI จำเป็นต้องมีคุณสมบัติที่ครอบคลุม:

เร่งอายุ:10,000 ชั่วโมง ที่ความชื้น 85 องศา /85%

การปั่นจักรยานด้วยความร้อน:1,000 รอบจาก -40 องศาถึง +85 องศา

แรงกระแทกทางกล:การทดสอบพัลส์ไซน์ 1,500 G ครึ่ง-

การสั่นสะเทือน: การสั่นสะเทือนแบบสุ่ม 20 G, 10 Hz ถึง 2 kHz

ส่วนประกอบเชิงแสงในปัจจุบันแสดงให้เห็นอัตรา 10⁻¹⁵ FIT (ความล้มเหลวในเวลา) ซึ่งเข้าใกล้ระดับความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับภารกิจ DCI- ที่สำคัญ

 

ข้อพิจารณาทางเศรษฐกิจสำหรับการปรับใช้ DCI

 

การวิเคราะห์ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ

 
การประเมินตัวเลือกเทคโนโลยี DCI จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ TCO ที่ครอบคลุม ซึ่งครอบคลุมทั้งต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน:
รายจ่ายฝ่ายทุน (CapEx)
ระบบไฟฟ้า: 1,000 USD ต่อพอร์ต 100 Gb/s
ออปติคัล (ปัจจุบัน): 3,500 USD ต่อพอร์ต 100 Gb/s
ออปติคอล (การฉายภาพปี 2027): 1,200 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อพอร์ต 100 Gb/s
ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (OpEx)
ค่าไฟฟ้า: $13.14/ปี
ค่าพลังงานแสง: $4.38/ปี

ประหยัดรายปีต่อพอร์ต: $8.76 สำหรับออปติคอล

การคาดการณ์การยอมรับตลาด

 
นักวิเคราะห์อุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าจะมีการนำการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติก DCI มาใช้ตามเส้นโค้งการแพร่กระจายของเทคโนโลยีแบบคลาสสิก:
 
Market Adoption Projections
2025
5%
ของการปรับใช้ DCI ใหม่
2027
25%
อัตราการยอมรับ
2030
60%
อัตราการยอมรับ
2035
85%
saturation for >ระยะห่าง 1 เมตร

 

 

การพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต

 

รูปแบบการปรับขั้นสูง

ระบบ DCI รุ่นต่อไป-จะใช้ประโยชน์จากรูปแบบการปรับขั้นสูงเพื่อเพิ่มปริมาณงานและประสิทธิภาพของข้อมูลอย่างมาก:

แพม-4

เพิ่มประสิทธิภาพของสเปกตรัมเป็น 2 บิต/สัญลักษณ์

การตรวจจับที่สอดคล้องกัน

เปิดใช้งาน 400 Gb/s ต่อความยาวคลื่น

แก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า

ปรับปรุงระยะขอบของลิงก์ 8 dB

การสร้างกลุ่มดาวความน่าจะเป็น

รับความไวเพิ่มเติม 1.5 dB

แผนงานบูรณาการเสาหิน

สถาปัตยกรรม DCI ในอนาคตจะได้รับประโยชน์จากความก้าวหน้าในการบูรณาการแบบเสาหินที่ผสมผสานโฟโตนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน:

2026: การสาธิตการรวมเลเซอร์

บรรลุประสิทธิภาพ 20% สำหรับ-แหล่งกำเนิดแสงบนชิป

2028: ระบบโฟโตนิกที่สมบูรณ์-บน-ชิป

โซลูชันแบบครบวงจรสำหรับแอปพลิเคชัน DCI

2030: การบูรณาการ 3 มิติ

การผสมผสานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโฟโตนิกส์ในสถาปัตยกรรมแบบเรียงซ้อน

2032: เลเซอร์ควอนตัมดอท

เปิดใช้งานการทำงานที่ไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ-เพื่อความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น

 

เทคโนโลยีเกิดใหม่

พลาสโมนิกส์

การจำกัดความยาวคลื่นย่อย-ทำให้อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษ-

โมดูเลเตอร์กราฟีน

แบนด์วิดท์ 100 GHz พร้อมประสิทธิภาพ 0.1 fJ/บิต ซึ่งอาจปฏิวัติการสื่อสารด้วยแสงความเร็วสูง-

โครงข่ายประสาทโทนิค

ใน-การประมวลผลเครือข่ายเพื่อการเร่งความเร็ว DCI ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลภายในการเชื่อมต่อภายในได้เร็วขึ้น

โมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร

มิติมัลติเพล็กซ์ที่เกินความยาวคลื่น อาจทำให้ความจุเพิ่มขึ้นแบบเอกซ์โปเนนเชียล

 

 

ความพยายามในการสร้างมาตรฐานและความร่วมมือในอุตสาหกรรม

 

การพัฒนามาตรฐาน

หน่วยงานมาตรฐานหลายแห่งประสานข้อกำหนดด้านออปติคอล DCI เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการทำงานร่วมกันและเร่งการนำไปใช้:

อีอีอี 802.3

การกำหนดมาตรฐาน 400GbE และ 800GbE

อฟ

การพัฒนาอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าทั่วไป

โคโบ้

การสร้าง-ข้อกำหนดเกี่ยวกับเลนส์ของบอร์ด

ซีเอ็กซ์แอล

ขยายการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติก

สมาคมอุตสาหกรรม

ความพยายามในการทำงานร่วมกันช่วยเร่งการพัฒนาเทคโนโลยี DCI ผ่านการวิจัยและทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน:

เอไอเอ็ม โฟโตนิกส์

หุ้นส่วนเอกชนภาครัฐมูลค่า 610 ล้านเหรียญสหรัฐ-เพื่อพัฒนาการผลิตโฟโตนิกแบบผสมผสาน

มหากาพย์

การประสานงาน Consortium อุตสาหกรรม Photonics ของยุโรปทั่วทั้งห่วงโซ่คุณค่า

สสส

การพัฒนาแผนงานระบบโฟโตนิกส์แบบบูรณาการสำหรับการวางแผนเทคโนโลยี

OpenROADM

ข้อตกลงหลาย-แหล่งที่มาสำหรับระบบออปติคัลที่ทำให้โซลูชัน DCI ทำงานร่วมกันได้

 

แนวทางการดำเนินงานสำหรับสถาปนิก DCI

 

การบำรุงรักษาห้องบรรจุรายวัน

การนำระบบออพติคัล DCI ไปใช้ให้ประสบความสำเร็จต้องอาศัยแนวทางที่เป็นระบบ:

1
การวิเคราะห์ความต้องการ

กำหนดเป้าหมายแบนด์วิดท์ เวลาแฝง และความน่าเชื่อถือตามความต้องการของแอปพลิเคชัน

2
เชื่อมโยงการคำนวณงบประมาณ

คำนึงถึงกลไกการสูญเสียและระยะขอบทั้งหมด รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

3
การวางแผนงบประมาณด้านพลังงาน

รวมส่วนประกอบแบบแอคทีฟและพาสซีฟทั้งหมดพร้อมค่าใช้จ่ายในการจัดการระบายความร้อน

4
การออกแบบการระบายความร้อน

ใช้การควบคุมอุณหภูมิและความเย็นที่เพียงพอเพื่อการทำงานที่มั่นคง

5
การวางแผนความซ้ำซ้อน

ออกแบบแผนการป้องกัน 1+1 หรือ N+1 สำหรับภารกิจ-การใช้งานที่สำคัญ

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

แนวทางปฏิบัติที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับการใช้งานออปติก DCI ได้แก่:

รักษาระยะขอบลิงค์ไว้ที่ 3 dB เพื่อความน่าเชื่อถือในระยะยาว-โดยคำนึงถึงอายุของส่วนประกอบ

ใช้การปรับอีควอไลเซอร์แบบปรับได้สำหรับการเปลี่ยนแปลงของช่องสัญญาณและผลกระทบของอุณหภูมิ

ปรับใช้การตรวจสอบประสิทธิภาพออปติกที่ครอบคลุมสำหรับการบำรุงรักษาเชิงรุก

สร้างโปรโตคอลการทำความสะอาดสำหรับอินเทอร์เฟซแบบออปติคัลเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของสัญญาณ

บันทึกการกำหนดเส้นทางไฟเบอร์และความยาวคลื่นทั้งหมดเพื่อการแก้ไขปัญหา

ออกแบบเพื่อความสามารถในการปรับขนาดเพื่อรองรับการอัพเกรดแบนด์วิดท์ในอนาคตด้วยการทำงานซ้ำน้อยที่สุด

ทำการทดสอบสภาพแวดล้อมภายใต้เงื่อนไขกรณีที่เลวร้ายที่สุด-ก่อนการปรับใช้งาน

ใช้การจัดการสายเคเบิลที่เหมาะสมเพื่อลดการสูญเสียการโค้งงอและความเค้นเชิงกล

ส่งคำถาม