Gofynion defnydd pŵer modiwl optegol canolfan ddata
Dec 13, 2025|
Mae costmodiwlau optegolmewn gwirionedd nid yw'r grym mwyaf y tu ôl i ddewis canolfannau data o dechnoleg.Y ffactor cyntaf yw defnydd pŵer, yr ail yw dwysedd lled band, a'r trydydd yw cost.
Y dyddiau hyn, wrth adeiladu canolfannau data, mae cwmnïau bron yn ceisio caffael gweithfeydd pŵer. Mae defnydd ynni canolfannau data yn aml yn cael ei ddisgrifio fel hyn: mae eisoes yn cyfrif am xx% o ddefnydd ynni byd-eang, sy'n ffigwr brawychus.
Yn 2018, sefydlwyd sefydliad pwrpasol i hyrwyddo lleihau defnydd ynni canolfan ddata. Mae lled band switsh yn dyblu bob tair blynedd. Gyda'r cynnydd esbonyddol yn lled band switsh canolfan ddata, bydd y defnydd o ynni yn dod yn fwyfwy brawychus, gan wneud lleihau ynni yn duedd fawr.
Cymharais ddefnydd pŵer y modiwl optegol â defnydd yswitstrwy ddefnyddio cymhareb trosi.
Ar hyn o bryd, mae switshis 12.8T, gan ddefnyddioModiwlau optegol 400G, bod â defnydd pŵer lleiaf o 8 pJ/bit.
Ydym ni'n gwybod beth yw'r nodau disgwyliedig ar gyfer y ganolfan ddata?
Y targed defnydd ynni yw 1 pJ/did, a'r targed cost yw $0.1/G. Mae'r ddau ffigur yn hynod heriol.
Ydych chi'n cofio'r targed o ddwy flynedd yn ôl? Roedd 1G am $1 wedi dychryn llawer o bobl, ac er ei fod yn ymddangos fel oes yn ôl, mae eisoes wedi'i gyflawni. Mae'r gadwyn diwydiant eisoes yn ei chael hi'n anodd ymdopi â-prisiau gwaelod y graig gyfredolmodiwlau 100G, felly sut y bydd yn goroesi pan fydd y pris yn gostwng i $1 am 10G? Mae'r targed defnydd ynni o 1 pJ/did yn golygu mai dim ond 0.4W y gall trawsnewidiad optegol 400G i- ddefnyddio 0.4W. O safbwynt y modiwlau optegol presennol, mae hyn hyd yn oed yn fwy anodd ei gyflawni na'r targed cost.
Felly, mae amryw o laserau pŵer isel a sglodion electronig pŵer isel wedi'u datblygu. Mae amryw o ddulliau pecynnu pŵer isel wedi dod i'r amlwg hefyd.
Mae gan switsh wedi'i becynnu cyd optoelectroneg IBM ddefnydd ynni o 4 pJ/did, gan ddefnyddio VCSEL a PD 16-arae, gyda 56 Gb/s y sianel.
| Paramedr | Gwerth |
|---|---|
| Nifer y Sianeli | 16 |
| Cyfradd | 56 Gb/e |
| Fformat | NRZ |
| Rhyngwyneb Trydanol | XSR |
| Cysylltiad Optegol | 30 m @ OM4 |
| Defnydd Pŵer | 4 pJ/did |
| Dimensiynau | 13 mm × 13 mm × 4 mm |
Wrth gwrs, mae yna hefyd syniad eithaf rydw i wedi bod eisiau ei sylweddoli erioed: pam mae'n rhaid i ni ddefnyddio sglodion wedi'u switsio'n drydanol? Mae ystyr "cyfnewid" yn cyfeirio'n syml at y gallu i newid sianeli rhwng unrhyw ddau borthladd I0.
Amser maith yn ôl, ceblau oedd llinellau trawsyrru signal, a gwnaed y newid gan ddefnyddio cylchedau switsio o fewn sglodion trydanol.
A
Yn ddiweddarach, oherwydd lled band cyfyngedig a chyfyngiadau pellter trosglwyddo cebl, cyflwynwyd ffibrau optegol i'w trosglwyddo. Arweiniodd hyn at ddatblygiad cydran IO hynod, y transceiver, sy'n trosi signalau optegol i signalau trydanol ac i'r gwrthwyneb. Mae prosesu signal yn cael ei drin gan sglodion trydanol, tra bod trosglwyddiad signal yn cael ei wneud trwy ffibrau optegol.
B
Beth am ddileu'r cam trosi ffotodrydanol yn y trosglwyddydd a defnyddio newid optegol yn lle hynny? Byddai hynny'n llawer gwell.
Yn flaenorol, ychydig iawn o sianeli switshis optegol oedd mewn nifer, roedd ganddynt golledion uchel, ac roeddent yn swmpus, gan ei gwneud hi'n anodd iawn disodli sglodion trydanol yn llwyr gyda nhw. Fodd bynnag, erbyn hyn mae gan switshis optegol integredig nifer cynyddol o sianeli, maent yn dod yn llai o ran maint, ac yn cynnig rheolaeth gynyddol fanwl gywir dros olau.
Yn y blynyddoedd i ddod, byddwn yn gweld tuedd lle mae ffactor ffurf modiwlau optegol canolfan ddata yn dod yn llai amlwg, gyda mwy o swyddogaethau'n cael eu hintegreiddio a'u pecynnu ger y sglodyn newid. Efallai yn y dyfodol agos, hyd yn oed y swyddogaeth traws-dderbynnydd ar gyfer trosi ffotodrydanol. Bydd hyn yn arwain at ostyngiad sylweddol yn y defnydd o bŵer a chost.