低碳100G，綠色傳送網(wǎng)

　　ICCSZ訊    隨著(zhù)視頻流媒體業(yè)務(wù)、數據中心互聯(lián)、云計算等新興業(yè)務(wù)的不斷涌現，網(wǎng)絡(luò )帶寬流量呈現幾何級的爆炸式增長(cháng)。作為網(wǎng)絡(luò )中最重要的基礎部分，傳送網(wǎng)絡(luò )的能耗在網(wǎng)絡(luò )整體中的占比進(jìn)一步加大，打造綠色、高能效、大容量的傳送解決方案逐漸成為運營(yíng)商、設備商、器件商關(guān)注的熱點(diǎn)話(huà)題。

　　100G傳送技術(shù)在解決高效大容量傳送的同時(shí)，正從下面的幾個(gè)軟硬件維度入手來(lái)提升100G波分解決方案的能效比，向進(jìn)一步綠色低碳的方向演進(jìn)。

　　架構優(yōu)化：U形散熱風(fēng)道、新型散熱器方案提升設備散熱效率，系統更“冷”“靜”

　　新型的U形獨立風(fēng)道設計在有效避免熱級聯(lián)的同時(shí)，可以增加氣流與被散熱單元接觸面積與持續時(shí)間，從而加強了熱交換效果，散熱能力大幅提升，是新型大容量產(chǎn)品架構的最佳選擇。

　　采用熱管散熱器、碳纖維導熱墊等新型散熱器技術(shù)，可以克服器件高度差異引起的受力和熱阻增大問(wèn)題，緩解布局和散熱之間矛盾，使得100G業(yè)務(wù)處理芯片散熱效率大幅提升。

　　通過(guò)從整機架構優(yōu)化到部件導熱調整的高效的散熱設計，綜合散熱效率提升達30%，同時(shí)使設備的風(fēng)扇板盡可能工作在低速狀態(tài)，系統整體的功耗較傳統方案優(yōu)化約5~10%。

　　從“芯”開(kāi)始：高集成度專(zhuān)用ASIC配合新制程工藝提升能效比

　　普通的商業(yè)芯片由于需要去匹配不同的應用場(chǎng)景，實(shí)現上做了解耦，功能較為單一，需要將多片不同功能的芯片組合起來(lái)才能完成100G的業(yè)務(wù)處理。專(zhuān)用芯片可以按照設備商自身的需要將多種功能模塊整合到單一芯片中，具備集成度高、功能多樣的特點(diǎn)?；趯?zhuān)用ASIC構建100G系統可以實(shí)現簡(jiǎn)化系統設計方案、大幅減少設備功耗和節省板卡PCB布局的目的，實(shí)現能效比的最優(yōu)。

　　此外，芯片制程工藝的提升也可以降低芯片的功耗，為OTN系統降功耗打下基礎。100G系統的設計也一直緊跟芯片工藝改進(jìn)的步伐并享受升級帶來(lái)的巨大節能收益，通過(guò)改進(jìn)ASIC的工藝，100G業(yè)務(wù)單板的節能成果顯著(zhù)。目前100G ASIC芯片已經(jīng)使用成熟的28nm工藝，相對45nm工藝能使門(mén)電路功耗降低35%以上;未來(lái)ASIC設計達到20nm時(shí),100G系統的功耗還會(huì )大幅下降，單位比特功耗將在現在28nm制程的基礎上進(jìn)一步降低20%以上。

　　光電集成：小型化、高集成度、低功耗的光模塊使每Gbit更加綠色

　　隨著(zhù)諸如硅光這一類(lèi)的光電子集成技術(shù)的進(jìn)一步成熟，小型化、低功耗的100G光模塊已經(jīng)開(kāi)始逐步商用。目前主流的100G客戶(hù)側光模塊基于CFP和CFP2封裝，可以實(shí)現在單一業(yè)務(wù)槽位4路及以上100G業(yè)務(wù)的接入，大幅降低了單位比特的功耗。

　　同時(shí)，在100G線(xiàn)路側光模塊的選擇上，早期的300pin的光模塊已經(jīng)逐步被相干CFP模塊所替代。相干CFP通過(guò)內置低功耗oDSP的方式可以在不犧牲傳輸性能的情況下使光模塊的功耗從300pin時(shí)代的100W以上降低到30W以?xún)?。此外，光模塊也采用自適應電源管理技術(shù)，對模塊關(guān)鍵功耗芯片的工作狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調節，實(shí)現功耗的二次優(yōu)化。

　　智能控制：功耗控制智能化，深挖能效比提升潛力

　　在硬件降低功耗之外，越來(lái)越多的基于軟件的智能控制技術(shù)也引入到100G系統中。當前的100G設備均支持對功耗動(dòng)態(tài)控制，實(shí)現精細化管理，主要包括智能風(fēng)扇技術(shù)、動(dòng)態(tài)功率控制等。采用智能風(fēng)扇技術(shù)，使風(fēng)扇的轉速自動(dòng)匹配設備的溫度，大量降低散熱的功耗。使用動(dòng)態(tài)功率控制技術(shù)，當板卡、光模塊不工作時(shí)，將其設置為待機態(tài)關(guān)閉該通道所對應的處理路徑上芯片?；谝陨系闹悄芄谋O控管理的技術(shù)，100G系統可以實(shí)現10~15%的功耗降低。

　　未來(lái)隨著(zhù)T-SDN技術(shù)的引入，可以對100G全網(wǎng)功耗實(shí)現智能管理。通過(guò)在100G網(wǎng)絡(luò )中引入BoD等特性，可以實(shí)現分業(yè)務(wù)、分時(shí)段動(dòng)態(tài)、合理調用100G帶寬池的資源，提升100G帶寬的利用率，減少無(wú)用波長(cháng)，降低系統整體運行的功耗。

　　目前，華為等主流設備商已采用如上的組合技術(shù)對100G產(chǎn)品進(jìn)行了系統化的節能優(yōu)化，有效降低了100G系統的功耗和提升了網(wǎng)絡(luò )的能效比。華為綠色低碳的100G系統的，已經(jīng)有力地支撐了全球客戶(hù)的商用化部署，幫助全球500多個(gè)運營(yíng)商部署了100G網(wǎng)絡(luò )。

　　未來(lái)隨著(zhù)芯片工藝的進(jìn)步，更小封裝光模塊的普及，以及更加智能控制系統的應用，100G的能效比將會(huì )持續優(yōu)化。綠色節能是行業(yè)發(fā)展的重大使命，華為將持續提供最優(yōu)的綠色節能方案，推動(dòng)行業(yè)不斷往前發(fā)展，助力全球客戶(hù)，共建綠色通信的未來(lái)光網(wǎng)絡(luò )。