Siç e dimë të gjithë, industria e teknologjisë ka arritur shumë arritje të jashtëzakonshme në vitin 2018, dhe do të ketë mundësi të ndryshme në vitin 2019, i cili është i shumëpritur. Zyrtari kryesor i teknologjisë i Inphi, Dr. Radha Nagarajan, beson se ndërlidhja e qendrës së të dhënave me shpejtësi të lartë Tregu (DCI), një nga segmentet e industrisë së teknologjisë, do të ndryshojë gjithashtu në vitin 2019. Këtu janë tre gjëra që ai pret të ndodhin në qendrën e të dhënave këtë vit.
1.Zbërthimi gjeografik i qendrave të të dhënave do të bëhet më i zakonshëm
Konsumi i qendrës së të dhënave kërkon shumë mbështetje fizike të hapësirës, duke përfshirë infrastrukturën si energjia elektrike dhe ftohja. Gjeo-zbërthimi i qendrës së të dhënave do të bëhet më i zakonshëm pasi bëhet gjithnjë e më e vështirë ndërtimi i qendrave të mëdha, të vazhdueshme dhe të mëdha të të dhënave. Zbërthimi është thelbësor në metropolitane zonat ku çmimet e tokës janë të larta. Ndërlidhjet me gjerësi të madhe bande janë kritike për lidhjen e këtyre qendrave të të dhënave.
DCI-Kampus：Këto qendra të të dhënave shpesh lidhen së bashku, për shembull në një mjedis kampusi. Distanca zakonisht kufizohet në mes 2 dhe 5 kilometra. Në varësi të disponueshmërisë së fibrës, ka gjithashtu një mbivendosje të lidhjeve CWDM dhe DWDM në këto distanca.
DCI-Edge：Ky lloj lidhjeje varion nga 2 km në 120 km. Këto lidhje janë kryesisht të lidhura me qendrat e të dhënave të shpërndara brenda zonës dhe zakonisht janë subjekt i kufizimeve të vonesës. Opsionet e teknologjisë optike DCI përfshijnë zbulimin e drejtpërdrejtë dhe koherencën, të cilat të dyja zbatohen duke përdorur DWDM formati i transmetimit në brezin C të fibrave optike (dritare nga 192 THz deri në 196 THz). Formati i modulimit të zbulimit të drejtpërdrejtë është i moduluar në amplitudë, ka një skemë më të thjeshtë zbulimi, konsumon energji më të ulët, kosto më të ulët dhe kërkon kompensim të shpërndarjes së jashtme në shumicën e rasteve. 100 Gbps, modulimi i amplitudës së pulsit me 4 nivele (PAM4), formati i zbulimit të drejtpërdrejtë është një metodë me kosto efektive për aplikacionet DCI-Edge. Formati i modulimit PAM4 ka dyfishin e kapacitetit të modelit tradicional pa kthim në zero (NRZ) Formati i modulimit. Për gjeneratën e ardhshme të sistemeve DCI 400-Gbps (për gjatësi vale), formati koherent 60-Gbaud, 16-QAM është konkurrenti kryesor.
DCI-Metro/Long Haul：Kjo kategori e fibrave është përtej DCI-Edge, me një lidhje tokësore deri në 3,000 kilometra dhe një dysheme më të gjatë deti. Një format koherent modulimi përdoret për këtë kategori dhe lloji i modulimit mund të jetë i ndryshëm për distanca të ndryshme. Formati i modulimit koherent është gjithashtu i moduluar në amplitudë dhe fazë, kërkon lazer lokal oshilator për zbulim, kërkon përpunim kompleks të sinjalit dixhital, konsumon më shumë energji, ka një rreze më të gjatë dhe është më e shtrenjtë se metodat e zbulimit të drejtpërdrejtë ose NRZ.
2.Qendra e të dhënave do të vazhdojë të zhvillohet
Ndërlidhjet me gjerësi të madhe bande janë kritike për lidhjen e këtyre qendrave të të dhënave. Me këtë në mendje, qendrat e të dhënave DCI-Campus, DCI-Edge dhe DCI-Metro/Long Haul do të vazhdojnë të zhvillohen. Në vitet e fundit, fusha DCI është bërë fokusi vëmendje e furnizuesve tradicionalë të sistemit DWDM. Kërkesat në rritje të gjerësisë së brezit të ofruesve të shërbimeve cloud (CSP) që ofrojnë softuer si shërbim (SaaS), platformë si shërbim (PaaS) dhe infrastrukturë-si-shërbim Aftësitë (IaaS) po drejtojnë sisteme të ndryshme optike për lidhjen e rrjeteve të qendrave të të dhënave CSP Shtresaçelsatdheruterat.Sot, kjo duhet të funksionojë me 100 Gbps. Brenda qendrës së të dhënave, mund të përdoren kabllot e bakrit të bashkangjitur direkt (DAC), kabllo optike aktive (AOC) ose optika "gri" 100G. Për lidhjet me objektet e qendrës së të dhënave (aplikacionet e kampusit ose skajeve/metrosë), i vetmi opsion që ka e disponueshme vetëm kohët e fundit është një qasje e bazuar në përsëritës me funksione të plota dhe koherente, e cila është nën-optimale.
Me kalimin në një ekosistem 100G, arkitektura e rrjetit të qendrës së të dhënave ka evoluar nga një model më tradicional i qendrës së të dhënave. Të gjitha këto objekte të qendrës së të dhënave janë të vendosura në një të vetme të madhe"qendër e madhe e të dhënave”kampusi.Shumica e CSP-ve janë bashkuar me një arkitekturë të zonës së shpërndarë për të arritur shkallën e kërkuar dhe për të ofruar shërbime cloud shumë të disponueshme.
Zonat e qendrës së të dhënave zakonisht ndodhen pranë zonave metropolitane me dendësi të lartë të popullsisë për të ofruar shërbimin më të mirë (me vonesë dhe disponueshmëri) për klientët fundorë më afër këtyre zonave. Arkitektura rajonale është paksa e ndryshme midis CSP-ve, por përbëhet nga "porta të tepërta" rajonale. ose "Hubs". Këto "gateway" ose "Hubs" janë të lidhura me shtyllën kurrizore të rrjetit të zonës së gjerë (WAN) të CSP (dhe faqet e skajshme që mund të përdoren për transportin peer-to-peer, të përmbajtjes lokale ose transportin nënujor). Këto " Gateways" ose "Hubs" janë të lidhura me shtyllën kurrizore të rrjetit të zonës së gjerë (WAN) të CSP (dhe faqet e skajshme që mund të përdoren për peer-to-peer, transport të përmbajtjes lokale ose transport nëndetëse). Meqenëse zona duhet të zgjerohet, ajo është e lehtë për të blerë objekte shtesë dhe për t'i lidhur ato me portën rajonale. Kjo lejon zgjerimin dhe rritjen e shpejtë të zonës në krahasim me koston relativisht të lartë të ndërtimit të një qendre të re të madhe të dhënash dhe një kohë më të gjatë ndërtimi, me përfitimin e shtuar të prezantimit të koncepti i zonave të ndryshme të disponueshme (AZ) në një zonë të caktuar.
Kalimi nga një arkitekturë e madhe e qendrës së të dhënave në një zonë paraqet kufizime shtesë që duhet të merren parasysh gjatë zgjedhjes së vendndodhjes së portës dhe qendrës së të dhënave. Për shembull, për të siguruar të njëjtën përvojë të klientit (nga këndvështrimi i vonesës), distanca maksimale midis çdo dy të dhënash qendrat (përmes një porte publike) duhet të kufizohen. Një konsideratë tjetër është se sistemi optik gri është shumë joefikas për të ndërlidhur ndërtesat e qendrave të të dhënave fizikisht të dallueshme brenda të njëjtës zonë gjeografike. Duke pasur parasysh këta faktorë, platforma koherente e sotme nuk është e përshtatshme për aplikacionet DCI.
Formati i modulimit PAM4 ofron konsum të ulët të energjisë, gjurmë të ulët dhe opsione të zbulimit të drejtpërdrejtë. Duke përdorur fotonikën e silikonit, u zhvillua një transmetues me dy bartës me një qark të integruar specifik të aplikacionit PAM4 (ASIC), duke integruar një procesor të integruar të sinjalit dixhital (DSP) dhe korrigjimi i gabimit përpara (FEC). Dhe paketoni atë në faktorin e formës QSFP28. RezultatikaloniModuli i mbyllshëm mund të kryejë transmetim DWDM mbi një lidhje tipike DCI, me 4 Tbps për çift fibër dhe 4,5 W për 100 G.
3.Fotonika e silikonit dhe CMOS do të bëhen thelbi i zhvillimit të modulit optik
Kombinimi i fotonikës së silikonit për optikën shumë të integruar dhe gjysmëpërçuesit plotësues të oksidit metalik të silikonit me shpejtësi të lartë (CMOS) për përpunimin e sinjalit do të luajë një rol në evoluimin e moduleve optike me kosto të ulët, me fuqi të ulët dhe të ndërrueshme.
Çipi fotonik shumë i integruar i silikonit është zemra e modulit të mbyllshëm. Krahasuar me fosfidin e indiumit, platforma e silikonit CMOS është në gjendje të hyjë në optikën e nivelit të vaferit në përmasa më të mëdha vaferi 200 mm dhe 300 mm. Fotodetektorë me gjatësi vale 1300 nm dhe 1 u ndërtuan duke shtuar epitaksinë e germaniumit në një platformë standarde CMOS të silikonit. Për më tepër, përbërësit me bazë dioksidi të silikonit dhe nitridit të silikonit mund të integrohen për të prodhuar komponentë optikë me kontrast me indeks të ulët thyes dhe të pandjeshëm ndaj temperaturës.
Në figurën 2, rruga optike e daljes së çipit fotonik të silikonit përmban një palë modulatorësh të valëve udhëtuese Mach Zehnder (MZM), një për secilën gjatësi vale. Më pas, dy daljet e gjatësisë valore kombinohen në një çip duke përdorur një ndërthurës të integruar 2:1, i cili vepron si një multiplekser DWDM. I njëjti MZM silikoni mund të përdoret si në formatet e modulimit NRZ ashtu edhe në PAM4 me sinjale të ndryshme disku.
Ndërsa kërkesat për gjerësinë e brezit të rrjeteve të qendrave të të dhënave vazhdojnë të rriten, Ligji i Moore kërkon përparime në ndërrimin e çipave. Kjo do të mundësojë qëkalonidherouterplatformat për të mirëmbajturkalonibarazia e bazës së çipit duke rritur kapacitetin e çdo porti.Next-generationkaloniçipat janë projektuar për çdo port të 400G. Një projekt i quajtur 400ZR u lançua në Forumin Optik të Internetit (OIF) për të standardizuar modulet optike DCI të gjeneratës së ardhshme dhe për të krijuar një ekosistem optik të larmishëm për furnizuesit. Ky koncept është i ngjashëm me WDM PAM4, por shtrihet për të mbështetur kërkesat 400-Gbps.