如何在擴展帶寬和光纖密度的同時(shí)降低數據中心的能耗

  在當今這個(gè)連接需求與日俱增的社會(huì )中，對帶寬的日益渴求意味著(zhù)光纖技術(shù)必須不斷創(chuàng )新，以確保企業(yè)互連能夠繼續滿(mǎn)足對數字服務(wù)的需求。

  隨著(zhù)高性能計算和5G的大規模部署，數據中心必須更快地提高其網(wǎng)絡(luò )速度和容量。但增長(cháng)的同時(shí)也帶來(lái)了挑戰，隨著(zhù)容量的增加，數據中心遇到了一個(gè)大問(wèn)題：控制能耗成本。

  隨著(zhù)光纖傳輸速度和交換能力的提高(這是滿(mǎn)足帶寬需求所必需的)，將電信號從光纖終端(信號從光變?yōu)殡?傳輸到芯片需要更多的能量。在電通道上攜帶非常高速的信號本身是極為耗能的。這種能量會(huì )產(chǎn)生熱量，因此需要額外的能量來(lái)保持數據中心的制冷。這樣，由于不斷增加的交換機具有很多電子連接且更加密集，能源使用問(wèn)題變得更加復雜，以不可持續的速度增加能源消耗。

  為了幫助緩解這一問(wèn)題，康寧開(kāi)發(fā)了光纖到芯片的連接解決方案。在提供高光纖密度的光纜，以實(shí)現帶寬更快增長(cháng)的同時(shí)，該技術(shù)降低了數據中心的功耗。該技術(shù)已經(jīng)在 2021年 6月的光網(wǎng)絡(luò )及通信研討展覽大會(huì )(OFC)上正式發(fā)布，且一部分康寧數據中心的客戶(hù)已經(jīng)使用此解決方案一段時(shí)間了。

  此解決方案將光纖端接于離芯片更近的交換 ASIC 上，從而縮短電信號的距離。這反過(guò)來(lái)又會(huì )降低數據中心的功耗，在某些情況下，降低高達 30%。這是芯片和光纖的創(chuàng )新性重新設計，因為如今大多數光纖都端接于交換機端口的可插拔收發(fā)器上。

  除了減少能耗外，我們的解決方案還最大限度地提高了光纖密度，從而繼續滿(mǎn)足數據中心現有物理空間內對網(wǎng)絡(luò )帶寬的快速增長(cháng)需求。

  康寧的解決方案在很多重要方面與市場(chǎng)上的其他產(chǎn)品有所不同：

  · 我們的解決方案具有高密度光纖陣列單元，可將數據信號和外部激光源與光子集成電路精確對準，這意味著(zhù)數據丟失最??；

  · 它提供卓越的光纖管理，無(wú)論其架構如何，確保所有數據和激光源光纖(單模和保偏)均在光子集成電路和交換機面板之間得到精準地管理；

  · 對于需要更高密度的新一代交換機，我們的解決方案提供多核光纖，這些光纖在125微米包層直徑內配置四個(gè)線(xiàn)性纖芯，這將使密度比傳統單模光纖提高四倍。

  雖然并非全部現有數據中心都啟用了支持光纖到芯片的服務(wù)器，但對于那些已經(jīng)使用或正在考慮使用的數據中心，這是一個(gè)既可以降低能源成本和增加光纖密度，同時(shí)又能盡量減少數據損失的理想解決方案。

  關(guān)于光纖到芯片的新技術(shù)仍在不斷發(fā)展。展望未來(lái)，康寧正在開(kāi)發(fā)一種技術(shù)，通過(guò)在完全集成的光電玻璃基板中用玻璃波導取代離散光纖，從而顯著(zhù)簡(jiǎn)化基板組件，同時(shí)提高性能。