Ki sa ki done sant done entè -konekte

Evolisyon nan entèrkonèksyon optik nan sant done modèn

 

 

 

Evolisyon nan entèrkonèksyon optik nan echèl - soti sant done

---

 

Te fib optik parèt kòm medyòm nan entèrkonèksyon prensipal pou done kominikasyon sant, jwe yon wòl endispansab nan transmisyon done nan tout balans divès kalite. Tranzisyon soti nan kòb kwiv mete - solisyon ki baze sou optik konekte reprezante yon chanjman fondamantal nan ki jan done modèn sant apwoche defi yo nan segondè - kominikasyon vitès.

 

 

Tranzisyon soti nan kwiv (agòch) nan fib optik (dwa) te revolusyone done koneksyon sant pa pèmèt pi wo vitès sou pi long distans ak pi ba konsomasyon pouvwa.

 

Divès kalite teknoloji optik yo te vin altènativ solid pou adrese defi teknik yo fè fas a pa rezo pandan dekale orizontal, siyifikativman amelyore pèfòmans lan ak efikasite nan gwo - echèl done sant deplwaman.

 

Tan kap vini an nan done done Done Interconnexion englobe yon entegrasyon konplè nan divizyon longèdonn multiplexing (WDM) resèpteur kòm blòk bilding modilè nan enfrastrikti nan sant done. Nan achitekti avanse, tradisyonèl paralèl resèpteur optik ki konekte gous ak ki lye ak gous nan switch nwayo yo te ranplase ak resèpteur entegre WDM opere nan vitès nan 40g, 100g, ak 400g.

 

 

Evolisyon nan done sant koneksyon vitès

 

Evolisyon sa a teknolojik pèmèt agrégation nan tout chanèl elektrik ak menm destinasyon an lè l sèvi avèk yon fib sèl, dramatikman diminye konpleksite nan enfrastrikti fib pandan w ap kenbe kapasite segondè Pleasant. Pou optimize konsomasyon pouvwa nan achitekti avanse sa yo, ka entèrkonèksyon an ant gous yo dinamik ajiste matche ak demand yo bandwidth rezo yo mande yo. Apwòch sa a adaptasyon nan alokasyon Pleasant reprezante yon avansman siyifikatif nan done sant teknoloji konekte, pèmèt itilizasyon resous pi efikas ak diminye depans operasyonèl yo.

 

 

Segondè - vitès teknoloji optik ak konpozan

---

 

VCSEL, DFB, ak Silisyòm fotonik innovations

 

Devlopman segondè - vitès konpozan optik te enstrimantal nan avanse done sant teknoloji konekte. Low - pouvwa, ki ba - pri sifas vètikal kavite emèt lazer (VCSELs) makonnen ak fib multimod (MMF) te jwe yon wòl enpòtan anpil nan pèmèt 10 GB/s pousantaj kominikasyon nan sant done.

 

Teknoloji	Vitès	Distans	Konsomasyon pouvwa	Koute
VCSEL + MMF	Jiska 25 GB/s	Jiska 100m	Ba	Ba
DFB + SMF	Jiska 100 GB/s	Jiska 2km	Mwayen	Mwayen
Silisyòm fotonik	Jiska 400 GB/s	Jiska 10km	Ba - mwayen	Diminye
Aderan optik	400G+	10km+	Pi wo	Pi wo

 

Pandan ke pwogrè siyifikatif te fèt nan manifakti ki pi wo - vitès VCSELs lè l sèvi avèk materyèl altènatif, reyisi vitès siyifikativman depase 10 GB/s pandan w ap kenbe fyab ak sede rete yon defi konsiderab.

 

 

Limit yo nan teknoloji tradisyonèl VCSEL vin aparan lè yo konsidere distans la - kontrent pwodwi Pleasant enpoze pa dispèsyon modal. Nan 10 GB/s pousantaj done, distans la kominikasyon maksimòm tonbe kout nan kouvri tout done sant sant, ak sa a ranje pwoteksyon rapidman diminye kòm pousantaj done ogmante. Simonte limit sa yo epi reyalize chenn pwoteksyon ki depase 300 mèt nan vitès 10 GB/s, sant done yo te adopte de pli zan pli plis pouvwa anpil ankò pi chè fidbak distribye (DFB) lazer pè ak yon sèl - fib mòd (SMF).

 

Kòm endistri a pouse vitès kanal soti nan 10 GB/s a 25 GB/s ak pi lwen, materyèl quaternary roman tankou Ingaalas/INP yo te travay nan DFB lazè desen yo bay siperyè segondè - pèfòmans tanperati nan vitès ki wo. Estrikti inovatè DFB lazè, ki gen ladan kout - desen kavite ak lantiy - sifas entegre - konfigirasyon émettant, yo te valide yo ofri pi wo aparèy la ak pi etwat lajè espèk konpare ak VCSELS.

 

Silisyòm fotonik te parèt tankou yon teknoloji transfòmasyon nan adrese efikasite enèji ak defi pri ki asosye ak tradisyonèl III - V konpoze semi -conducteurs resèpteur optik. Malgre bandgap endirèk Silisyòm lan limite efikasite li kòm yon materyèl lazè semi -conducteurs, li ofri ekselan konduktiviti tèmik, transparans nan longèdonn telekominikasyon tradisyonèl yo, ak karakteristik bri ki ba lè yo itilize pou miltiplikasyon lavalas akòz gwo elèktron/twou kolizyon ionization.

 

 

Dènye avans nan Silisyòm fotonik gen ladan segondè - efikasite germanium photodetectors, segondè - vitès modulateur Silisyòm ak konsomasyon minim pou chanje enèji, ak germanium/Silicon lazè devlopman yo. Entegrasyon sere nan elektwonik ak fotonik pèmèt pa teknoloji sa yo pèmèt pou pi wo Pleasant nan pi ba nivo konsomasyon pouvwa, pwezante Silisyòm fotonik kòm yon enabler kle pou amelyore done sant fleksibilite, efikasite enèji, ak rediksyon pri.

 

 

Teknoloji multiplexing pou dekale Pleasant

---

 

Espas divizyon multiplexing

 

Aplikasyon an nan teknik multiplexing se esansyèl pou dekale entèrkonèksyon Pleasant nan modèn done sant interconnect teknoloji. Espas divizyon multiplexing (SDM) ak longèdonn divizyon multiplexing (WDM) efektivman ogmante paralelism nan nannan nan achitekti òdinatè ak bato oblije chanje, fè yo de teknoloji yo ki pi lajman deplwaye multiplexing nan anviwònman sant done.

 

Teknik multiplexing konparezon

 

Apwòch ki pi senp lan pou ogmante Pleasant nan SDM enplike nan dedye fib endividyèl nan chak kanal, ak lazè ak fotodetector ranje deplwaye nan tou de ekstremite. Paralèl resèpteur optik itilize fib riban ak konektè MPO yo te lajman deplwaye nan sant done ak segondè - pèfòmans informatique anviwònman.

 

Beyond tradisyonèl paralèl riban kab en, Multi - Nwayo Fib (MCF) teknoloji orijinal devlope pou lontan - telekominikasyon distans te vin atansyon nan aplikasyon pou sant done. Teknoloji MCF pèmèt plizyè am yo pataje yon CLADDING sèl nan yon fib sèl, ak nan sèvi ak akoupleman griyaj, MCF ka dirèkteman konekte nan lazè ak fotodetèkteur ranje lè l sèvi avèk konvansyonèl konektè LC. Apwòch sa a siyifikativman amelyore dansite interconnexion pa pèmèt plis am (e konsa plis Pleasant) nan yon kab sèl.

 

Divizyon longèdonn multiplexing

 

WDM Teknoloji, ki te anpil deplwaye nan Metro ak Long - bwote transmisyon rezo sou deseni ki sot pase yo, se kounye a en nan adrès kondisyon yo ki inik nan kout - Distans Done Sant Teknoloji. Adopsyon an nan WDM nan anviwònman sant done kondwi pa bezwen nan diminye kablaj sou tèt li pandan y ap kontinyèlman ogmante Pleasant lyen.

 

 

Aplikasyon an nan WDM nan done sant done teknoloji dwe adrese plizyè konsiderasyon kritik:

 

Konsiderasyon enfrastrikti fib

---

 

Chwa ki genyen ant yon sèl - Fib Mode (SMF) ak Multimode Fib (MMF) reprezante yon desizyon kritik nan mete ann aplikasyon done sant interconnect teknoloji. Pandan ke MMF - ki baze sou entè -koneksyon tradisyonèlman domine etajè - a - Kominikasyon etajè nan pousantaj liy 10g akòz pri ki ba émetteur, limit yo nan MMF an tèm de Pleasant ak rive (apeprè 10 GB/s sou yon kèk santèn) menm pou pi kout distans.

 

Konparezon pèfòmans kalite fib

 

Teknoloji SMF ofri plizyè avantaj irezistib pou deplwaman sant done yo. Kòm yon matirite, ki ba - pri teknoloji komèsyal ak yon estrikti ki senp, SMF te itilize nan endistri telekominikasyon pou dè dekad. Yon sèl SMF ka sipòte dè dizèn a dè santèn de terabits pou chak dezyèm nan Pleasant nan teknoloji WDM, kote pè émetteur miltip opere nan longèdonn diferan nan fib la menm.

 

 

Avantaj ki genyen nan SMF - ki baze sou done sant interconnect teknoloji vin de pli zan pli aparan kòm done sant echèl soti nan 10GE a 40GE, 100GE, ak 400GE vitès. Aplikasyon SMF bay ekonomi pri enpòtan ak rediksyon volim atravè jenerasyon achitekti rezo, ofri avantaj nan tou de kapital ak depans operasyonèl yo.

 

Se évolutivité a nan entèrkonèksyon Pleasant anpil ranfòse ak SMF, kòm pousantaj kanal longèdonn ka ogmante nan fib la menm olye ke ki egzije plis fib paralèl tankou nan MMF konekte. Se ranje a entèrkonèksyon maksimòm tou siyifikativman pwolonje pandan y ap diminye konte fib ak kondisyon espas panèl patch.

 

Enèji - pwopòsyonèl optik entèrkonèksyon

---

 

Tradisyonèl yerarchize done sant rezo boule relativman ti pouvwa konpare ak serveurs akòz segondè convergence Pleasant nan chak kouch ak ba pousantaj itilizasyon sèvè. Sepandan, nan echèl - soti achitekti rezo a, ogmantasyon an sibstansyèl nan bisection bisection ak itilizasyon sèvè amelyore te transfòme konsomasyon pouvwa rezo a soti nan mwens pase 12% nan yon pòsyon enpòtan nan konsomasyon jeneral sant done.

 

Done sant distribisyon pouvwa

 

Beyond deplwaye ba - pouvwa resèpteur optik, efikasite rezo ka plis amelyore pa fè konsomasyon enèji kominikasyon pwopòsyonèl ak kantite lajan an nan done transmèt. Modèn done sant interconnect teknoloji pèmèt sa a nan kapasite dinamik ranje nan tou de pouvwa ak livrezon Pleasant.

 

Optik konekte ak asosye segondè yo - Serializer vitès/deserializer (SERDES) sikwi montre gwo chenn dinamik nan pouvwa ak Pleasant. Bato oblije chanje komèsyal ka manyèlman ajiste pousantaj done lyen atravè plizyè chanèl, ak chak kanal ki kapab opere nan vitès jiska 10 GB/s. Sa a fleksibilite pèmèt yon seri dinamik nan 64% nan konsomasyon pouvwa ak 16 × nan pèfòmans, sa ki pèmèt mwens chanèl yo dwe aktive ak opere nan pi ba pousantaj done diminye optik lyen pouvwa konsomasyon.

Tou de Infiniband ak pwotokòl Ethernet sipòte konfigirasyon lyen nan vitès espesifye ak larjer, ak fwa reyaktivasyon lyen sòti nan nanosekond nan mikrosekond. Lè pousantaj lyen chanje ant 10 GB/s, 20 GB/s, ak 40 GB/s ak tout kat chanèl aktif, chip a tou senpleman ajiste revèy la resevwa done rekiperasyon (CDR) Pleasant ak re - kadna CDR la. Depi pi fò en modèn Serdes sèvi ak CDR dijital nan chemen an resevwa, pwosesis la bloke pou pousantaj done diferan se rapid, tipikman ranpli nan 50 nanoseconds nan kondisyon nòmal ak 100 nanosegond nan pi move - senaryo ka.

 

 

Avanse modulasyon ak pwosesis siyal

---

 

Pandan ke espas ak longèdonn divizyon multiplexing reprezante apwòch prensipal yo pou dekale Pleasant nan done sant interconnect teknoloji, lòt teknik tankou optik orthogonal frekans divizyon multiplexing (o - OFDM) ak milti {{1} Sepandan, metòd sa yo mande pou modil konvèsyon to pou kodaj siyal, ansanm ak bato ASIC pou pwosesis siyal dijital (DSP) ak analog {{4}

 

 

Komès la - Offs ant efikasite espèk, konsomasyon pouvwa, divèsite chemen, ak konpleksite kabl kontinye enfliyanse konsepsyon an nan done sant done interconnect. Pou andedan - rezo bilding, topoloji may ak koneksyon rich yo dezirab, sa ki pèmèt kèk sèvis ofrann bèt nan efikasite espèk reyalize pi ba konsomasyon pouvwa, redwi depans resèpteur, ak estrikti rezo pi rich. Sepandan, nan pi wo kouch agrégation oswa nan entè - rezo bilding kote Pleasant se konsantre sou pwen - a - lyen pwen ak deplwaman fib nwa se chè, dans divizyon longèdonn multiplexing (DWDM) ak pi wo efikasite espèk vin solisyon a prefere.

 

 

Entegrasyon ak anbalaj defi yo

---

 

Deplwaman siksè nan pwochen {{0} Kòm etajè - pousantaj kominikasyon entèn ogmante pi lwen pase 10 GB/s, câbles kwiv tradisyonèl yo te ranplase pa konpozan optik akòz nati a ki men gwosè, konsomasyon pouvwa segondè, ak pèt siyifikatif nan câbles kwiv pasif ak aktif nan pousantaj done segondè, limite itilize yo nan ranch nan jis yon mèt kèk.

 

 

Adopsyon an nan IC - Kalite solisyon anbalaj optik, tankou teknoloji pik limyè, pwomès yo revolusyone done sant koneksyon nan ki ba - pri, kout - aparèy optik distans. Ane kap vini yo pral temwen komèsyalizasyon nan kat koòdone rezo (NICs) prezante ki ba - pri n × 10g interfaces optik. Anplis de sa, bato oblije chanje ap enkòpore natif natal sipò PHY pou 10G interfaces seri, plis diminye depans ak konsomasyon pouvwa.

 

Entegrasyon nan fotonik ak elektwonik reprezante yon etap enpòtan kritik nan avanse done sant teknoloji konekte. Kouti sere ant eleman elektwonik ak fotonik pèmèt pi wo Pleasant nan pi ba nivo konsomasyon pouvwa, pandan y ap CMOS - pwosesis manifakti konpatib pwomès diminye depans nan ekonomi nan echèl. Sepandan, reyalize benefis sa yo mande pou adrese anpil defi ki gen rapò ak jesyon tèmik, dansite anbalaj, ak sede fabrikasyon.