Kaj je tehnologija DCI v podatkovnih centrih?

V sodobnih tehnoloških uvedbah DCI dosegajo elektronske medsebojne povezave povečano zmogljivost prek dveh primarnih mehanizmov: povečanje števila pinov čipa in izboljšanje stopenj SERDES (Serializator/Deserializer). Napredovanje v treh procesnih vozliščih CMOS-45 nm, 32 nm in 22 nm – prikazuje, kako je razvoj tehnologije DCI neposredno povezan z napredkom polprevodnikov.

Na 45nm vozlišču kanali SERDES delujejo pri 10 Gb/s z 8 kanali na vrata, kar zahteva 32 električnih V/I zatičev na vrata. S prehodom na 22nm tehnologijo se hitrosti SERDES povečajo na 32 Gb/s z 10 kanali na vrata, kar zahteva 40 zatičev na konfiguracijo vrat.

Meritve porabe energije za elektronske povezave v tehnoloških aplikacijah DCI razkrivajo pomembne izzive. Implementacije SERDES z dolgim{1}} dosegom porabijo 7000 fJ/bit pri 45 nm, izboljšajo se na 4560 fJ/bit pri 32 nm in dosežejo 3311 fJ/bit pri 22 nm procesnih vozliščih. Te izboljšave, čeprav so znatne, še vedno povzročajo cilje moči na-vrata 560 mW, 730 mW oziroma 1060 mW v treh generacijah tehnologije, kar predstavlja izzive upravljanja toplote za tehnološka stikala DCI z velikim-radixom.

Fotonske rešitve za tehnološko infrastrukturo DCI izkoriščajo multipleksiranje z delitvijo valovnih dolžin (WDM) za doseganje razširljivosti. Število valovnih dolžin na povezavo se podvoji z vsako generacijo procesa: 8 valovnih dolžin pri 45 nm, 16 pri 32 nm in 32 pri 22 nm, vse pa delujejo pri doslednih 10 Gb/s na valovno dolžino.

Ta pristop zagotavlja pasovne širine vrat 80 Gb/s, 160 Gb/s oziroma 320 Gb/s, kar dokazuje vrhunski potencial skaliranja pasovne širine implementacij fotonske tehnologije DCI.

Mikroobročni resonatorji v fotonskih stikalih DCI tech zahtevajo natančen termični nadzor za vzdrževanje resonančne poravnave z laserskimi glavniki valovne dolžine. Variacije izdelave in koeficient toplotne razteznosti silicija zahtevajo aktivno upravljanje temperature za vsak obroč. Pristop-optimiziranega napajanja uporablja enako{3}}razporejene nize mikroobročev v kombinaciji z uporabo inteligentnega načina.

Elektronska arbitražna shema (EARB), implementirana za tehnološke optične podatkovne poti DCI, uporablja drevesno arhitekturo vzporednih predpon, podobno zasnovam seštevalnikov vzporednih predpon, kjer zrcala za širjenje dodelitev, ki temeljijo na prioriteti-, prenašajo mehanizme širjenja.

Ta centraliziran, cevovodni pristop razporedi k ploščic v logični obročni prednostni vrstni red, kar zagotavlja pravičnost prek krožnega-razporejanja.

Zasnova podpira več hkratnih dodelitev na vhodna vrata (do 2), kar omogoča 30-odstotno povprečno izboljšanje izkoriščenosti notranje pasovne širine pod enotnimi naključnimi pogoji prometa, značilnimi za tehnološke delovne obremenitve DCI.

Optična arbitraža za tehnološka stikala DCI uporablja namenske arbitražne valovode s preslikavami valovne dolžine-do-izhodnih-vrat. Shema kanalskega žetona zagotavlja pod-8-ciklične povratne čase, ohranja konkurenčnost z elektronskimi alternativami, hkrati pa potencialno ponuja vrhunske karakteristike skaliranja, saj se zakasnitve žice povečujejo v prihodnjih procesnih vozliščih.

Celovit model moči za tehnološka stikala DCI zajema vire podatkovne poti in arbitraže, s posebnim poudarkom na omejitvi toplotne projektirane moči (TDP) 140 W za zračno{1}}hlajene sisteme.

Mednarodni tehnološki načrt za polprevodnike (ITRS) služi kot dokončno vodilo za razvoj industrije in poudarja strateški pomen fotonske integracije pri premagovanju temeljnih ozkih grl v medsebojni povezljivosti podatkovnih centrov. Medtem ko računalništvo v oblaku, analitika velikih podatkov in aplikacije umetne inteligence še naprej spodbujajo povpraševanje po večji pasovni širini, soglasje industrije kaže na hibridne elektro{1}}fotonske sisteme kot najbolj izvedljivo pot naprej.