В этом разделе описаны четыре требования к оптическим модулям в центрах обработки данных.

В настоящее время трафик центров обработки данных растет в геометрической прогрессии, а также увеличивается пропускная способность сети, что открывает большие возможности для разработки высокоскоростных оптических модулей.Вот четыре требования к оптическим модулям в центрах обработки данных следующего поколения.

1, высокая скорость, улучшение пропускной способности

Коммутационная способность коммутационных чипов увеличивается почти вдвое каждые два года.Broadcom продолжала выпускать коммутационные чипы серии Tomahawk с 2015 по 2020 год, при этом коммутационная способность увеличилась с 3,2 Т до 25,6 Т.Ожидается, что к 2022 году новый продукт будет иметь пропускную способность 51,2Т. Скорости портов серверов и коммутаторов составляют 40 Гбит/с, 100 Гбит/с, 200 Гбит/с и 400 Гбит/с.В то же время скорость передачи оптического модуля неуклонно увеличивается и обновляется в направлении 100G, 400G и 800G.

2, низкое энергопотребление, уменьшение тепла

Энергопотребление дата-центров ежегодно очень велико.Предполагается, что в 2030 году энергопотребление центров обработки данных будет составлять 3–13% от общего мирового энергопотребления.Поэтому низкое энергопотребление также стало одним из требований к оптическим модулям центров обработки данных.

3, высокая плотность, экономия места

По мере увеличения скорости передачи оптических модулей объем и энергопотребление четырех оптических модулей 10 Гбит/с выше, чем у одного оптического модуля 40 Гбит/с.

4. Низкая стоимость

С ростом мощности коммутаторов крупные производители один за другим запускают коммутаторы 400G.Обычно количество портов на коммутаторе очень велико.Если установлены оптические модули, количество и стоимость оптических модулей огромны.Таким образом, недорогие оптические модули можно использовать в центрах обработки данных в более крупных масштабах.

Благодаря преимуществу в стоимости материала и высоким интеграционным характеристикам кремниевых оптических решений крупномасштабная коммерческая деятельность сможет помочь снизить стоимость высокоскоростных оптических модулей.Что касается производственных мощностей, кремниевая оптическая интеграция основана на производственном процессе КМОП, и для расширения требуется всего от 3 до 5 месяцев.Что касается производительности, кремниевые оптические чипы изготавливаются из 8-дюймовых пластин, при этом для отдельных пластин доступно больше срезов.С точки зрения выхода, материалы кремниевых пластин неисчерпаемы, а общий выход может достигать более 80-90%.По прогнозу исследовательского института, в 2026 году объем мирового рынка оптических модулей Ethernet приблизится к 7 миллиардам долларов, из которых продажи высокоскоростных оптических модулей 400G/800G составят 60%.