Ali je mogoče standarde zanesljivosti za optične module/naprave podatkovnega centra omiliti?
Dec 11, 2025|
◆Zahteve glede porabe energije optičnega modula podatkovnega centra
Razlike v delovnih okoljih optičnih modulov v telekomunikacijskih in podatkovnih centrih
Obstajajo tri glavne razlike:
Različne delovne temperature
Telekomunikacijske aplikacije doživljajo dnevne temperaturne razlike zaradi dnevnih temperaturnih razlik, pa tudi sezonske temperaturne razlike zaradi spreminjanja letnih časov. Optični moduli se morajo prilagoditi tem spremembam. Telekomunikacijske aplikacije-so razdeljene na notranja in zunanja okolja. Notranje okolje je 0 ~ 70 stopinj, splošno znano kot komercialni razred; zunanja okolja na splošno zahtevajo -40~85 stopinj, splošno znano kot industrijska kakovost.
Podatkovni centri so različni; njihovoptični modulimora opraviti samo 10-stopinjski temperaturni cikel, kar je izjemno stabilno.
Ali lahko znižamo zahteve za testiranje zanesljivosti življenjske dobe pri visoki-temperaturi in visoki{1}}vlažnosti, ki jih vsak dan zahtevamo v podatkovnih centrih?
Različni življenjski cikli izdelkov
Pričakuje se, da bodo aplikacije telekomunikacijskega-razreda, ko bodo uvedene, trajale desetletja; tipični življenjski cikli zanesljivosti so zasnovani in ovrednoteni na podlagi 20 let.
Aplikacije podatkovnega centra se običajno zamenjajo vsaki dve do tri leta.
V redu, torej naredim nekaj, kar se ne bo pokvarilo 50 let, ti pa ga uporabljaš dve leti in potem zavržeš? Ali lahko nekoliko znižamo zahteve glede življenjske dobe?
Različne zasnove redundance
Telekomunikacijske aplikacije imajo redundanco linij, vendar redundanca ni velika. Na kritičnih linijah se uporablja rezervno komunikacijsko preklapljanje. Vendar pa pogosto slišimo novice o več deset tisočih uporabnikov, ki jih je prizadela okvara ene same glavne naprave, kar vpliva na njihove telefonske klice in dostop do interneta. Skratka, nezmožnost delovanja optičnih modulov je kritična težava. Podatkovni centri imajo veliko večjo redundanco, zlasti ker je več kot 90 % strežnikov strežnikov v oblaku. Zato uporabniki skoraj ne poznajo nobene okvare optičnega modula. Za dobavitelje, tudi če nekateri optični moduli naključno odpovejo, jih je mogoče preprosto zamenjati.
Ali je torej mogoče zahteve glede zanesljivosti optičnih modulov omiliti? Z vidika aplikacije omilitev zahtev glede zanesljivosti nima velikega vpliva na stranke. Naslednje vprašanje je: kaj je treba sprostiti? Kako naj bo sproščeno? In zakaj bi morala biti sproščena?
Glavne okvare komponent in vzroki okvare optičnih modulov
Facebook je objavil statistiko napak za a100G optični modul, kar kaže, da je bilo 97 % okvar povezanih z-laserjem, večina pa se je zgodila v treh mesecih po začetnem delovanju laserja. Če se večina okvar zgodi v treh mesecih, ali je treba opredelitev zgodnje odpovedi prilagoditi? Med neuspešnimi laserji je stopnja napak pri DFB (digitalnih žarnicah) znatno višja kot pri EML (elektromagnetnih laminatih) (nekaj stokrat večja). To postavlja vprašanje, ali dr. Zeng iz Facebooka verjame, da so DFB v načinu neposredne modulacije bolj nagnjeni k okvaram kot DFB, ki neprekinjeno oddajajo svetlobo (tako kot lahko mirujoča žica zdrži dolgo časa, vendar jo bo ponavljajoče upogibanje zlahka zlomilo).
Ali je torej treba za laserje, ki so glavni cilj napak, povečati testiranje zanesljivosti na ravni laserskih rezin? Če je povezano z modulacijskim načinom, ali naj dolgoročno-testiranje življenjske dobe vključuje preverjanje v modulacijskem načinu?
Sprostite zahteve glede zanesljivosti
Natančneje, če želimo omiliti zahteve glede zanesljivosti, ali naj zmanjšamo število testnih postavk, znižamo testne pogoje, skrajšamo testni čas ali zmanjšamo število testnih vzorcev?
Zmanjšati število testnih predmetov?
Pravzaprav ni veliko postavk za preverjanje zanesljivosti. Tudi če enega ali dva odstranimo, to ni test življenjske dobe pri visoki temperaturi in visoki vlažnosti, ki ga zanimajo proizvajalci naprav z optičnimi moduli. Namesto tega gre za manj pomembne predmete. Zmanjšanje števila testnih postavk je smiselno, vendar ne zelo pomembno.
Zmanjšati pogoje testiranja?
To je mogoče, vendar koliko zmanjšati zahteva analizo podatkov, da se najdejo ustrezni preskusni pogoji.
Stisnite čas testiranja?
Kaj pa 500 ur, ne 5000 ur, ne 2000 ur, ne 1000 ur, ampak samo 500 ur? Na ta način testiranje zanesljivosti ne bo povzročilo dolgega cikla lansiranja izdelka.
Intel je dal zanimiv odgovor: na podlagi faktorja pospeška GR468 je mogoče v 6 tednih preizkusiti 10-letno življenjsko dobo z uporabo faktorja pospeška 100x.
Če nato zvišamo temperaturo testiranja zanesljivosti na 130 stopinj, faktor pospeška postane 1000x in 17-letno življenjsko dobo lahko preizkusimo v enem tednu.
Zdi se, da to še bolj skrči čas, kajne?
Ali bi lahko skrajšali dolgo življenjsko dobo testiranja s povečanjem velikosti vzorca, na primer 500 vzorcev za 500 ur visoke temperature in vlažnosti?
Ali želite zmanjšati velikost vzorca za testiranje zanesljivosti?
Broadcom ima statistično analizo odstopanj v napovedi življenjske dobe, ki jih povzročajo različne velikosti vzorcev. Zaključek je, da "ne glede na to, katera tehnologija se uporablja, ni mogoče pričakovati zmanjšanja števila vzorcev, da bi dosegli cilj zmanjšanja zahtev glede zanesljivosti", ker majhna velikost vzorca sama uvaja pristranskost.
Če naj se zahteve glede zanesljivosti omilijo, kako naj bo opredeljen standard?
Pred 20 leti je bil GR468 merilo v industriji optičnih komunikacij. Pravzaprav je že leta 2004 obstajal standard zanesljivosti, imenovan GR3013, za kratke življenjske cikle.
Vendar je ta novi standard s sproščenimi zahtevami glede zanesljivosti malo poznan, vsaj jaz sem slišal zanj.
To popoldne so glavni proizvajalci še vedno uporabljali GR468 za analizo.
Ali naj bo torej sproščeni standard zanesljivosti popolnoma nova standardna serija? To nosi tveganje za nekaj podobnega GR3013 - industrija porabi dolgo časa za razvoj standardov, potem pa ostanejo neznani ...
Druga možnost: spremenite GR3013 in ga implementirajte, nato pa ga promovirajte.
Tretja možnost: razviti prizanesljivejšo različico CR468, primerno za podatkovne centre.
To je zelo specifična težava v industrijski verigi-kako jo implementirati?
Temeljno vprašanje je: "Ali se bodo stroški zmanjšali, če se standardi zanesljivosti sprostijo?"
Kaj pridobijo operaterji podatkovnih centrov z zmanjšanjem zahtev glede zanesljivosti? Nizki stroški so njihov glavni cilj. Laserji imajo najvišjo stopnjo napak. Vendar so proizvajalci, kot sta Sumitomo in Broadcom, ki proizvajata laserje, uporabili besedilo, formule in diagrame, da bi sporočili, da omilitev zahtev glede zanesljivosti ne zmanjša stroškov. Pravzaprav poveča stroške, če se postopek preverjanja zanesljivosti laserskih rezin spremeni.
Pri laserjih je zanesljivost odvisna od nenehnih tehnoloških izboljšav. Zmanjševanje zahtev glede zanesljivosti ni način za zmanjšanje stroškov. Kot je zapisal en stavek v Broadcomovi predstavitvi: "Razmislite o drugih načinih za zmanjšanje stroškov ..."