Insteekbare optische modules (ook wel optische transceivers genoemd) worden nu veel gebruikt in datacenters, campussen of het hoofdkantoor van een serviceprovider.
Het totale datacenterverkeer (al het verkeer binnen en buiten een datacenter) zal naar verwachting tegen 2021 bijna 20 Z bytes per jaar bereiken, tegen slechts 7 Z bytes in 2016. Het datacenterverkeer wereldwijd zal groeien met een samengesteld jaarlijks tempo van 25 % en het datacenterverkeer in de cloud zal groeien met een samengesteld jaarlijks tarief van 27%. Van 2016 tot 2021 is het groeipercentage 3,3 keer.
Wat de groei van het verkeer stimuleert, is de groei van de verbindingspercentages, zoals we hebben gezien, van 10G naar 40G, vervolgens naar 100G en nu naar 400G. De 100G inplugbare optische module wordt nu ingezet voor grootschalige datacentertoepassingen en een upgrade naar 400G is gepland, omdat router / switch-poorten nu worden ondersteund voor 400G.
De groei in verkeer" binnen het datacenter" heeft de vraag naar netwerkapparatuur van de volgende generatie versneld om hogere poortdichtheden en snellere doorstuursnelheden te ondersteunen. Deze apparaten zullen op hun beurt de massale inzet van optische modules met hoge snelheid vergemakkelijken om de verschillende lagen netwerkapparaten met elkaar te verbinden.
Naarmate de router / switch-poorttarieven stijgen, zijn de kosten per bit gestaag gedaald als gevolg van de vooruitgang in chips (ASICS), en we blijven in dit opzicht profiteren van de wet van Moore' Hoewel de kosten per bit inplugbare optische modules ook zijn gedaald, is deze echter niet zo snel gedaald als de kosten van router / switch.
Als gevolg hiervan neemt de insteekbare optische module met de toename van de bitsnelheid een groot deel van de totale hardwarekosten voor zijn rekening. Bij 10G-tarieven zijn optische modules bijvoorbeeld goed voor ongeveer 10% van de totale kosten van datacenter-netwerkhardware. Toen we een upgrade naar 400G uitvoerden, was de optische module goed voor meer dan 50% van de totale hardwarekosten.
Met de toename van de snelheid van optische modules neemt ook de ontwerp- en fabricagecomplexiteit van insteekbare optische module toe. Aanvankelijk bij 100G leidde dit tot inplugbare optische modules die ASICS-router / switch achterbleven in termen van beschikbaarheid en over het algemeen vertraagde netwerksnelheid-upgrades om aan hogere bandbreedtevereisten te voldoen.
Toekomstige trends in datacenters hebben betrekking op ASIC-prestaties die de router en switch ontwikkelen. ASIC-prestaties zullen blijven groeien van 10Tb tot 25Tb tot 51Tb en meer, wat een overeenkomstige verhoging van de elektrische signaalsnelheid van elke I / O (input / output) pin in de ASIC vereist. Deze elektrische signaalsnelheid zal toenemen van de huidige 25 Gb / s tot 50 Gb / s tot 100 Gb / s om de totale capaciteit van de input / output ASIC te ondersteunen. Elke keer dat deze snelheid de uitdaging vergroot van het overbrengen van elektrische signalen van de kabelkaart naar de router / schakelpaneel, neemt deze dramatisch toe.
Om deze uitdaging aan te gaan, zal de industrie op een gegeven moment gaan vertrouwen op optische in plaats van op elektrische signalen, zelfs als de transmissie slechts enkele centimeters van de binnenkant van een schakelaarkaart verwijderd is. Daarom is de gezamenlijke inkapseling van optische module en chip in de toekomst absoluut noodzakelijk. Alleen op deze manier kan continue innovatie in routing en switching worden gegarandeerd.
De optische technologie-industrie vertrouwt nog steeds sterk op GG-quotum; stand-alone GG-quotum; assemblages die een omslachtig test- en montageproces met zich meebrengen. Als we worden vergeleken met de halfgeleiderindustrie (in de halfgeleiderindustrie worden uiterst complexe functies met behulp van sterk geautomatiseerde processen geïntegreerd in de chip (ASIC), deze geautomatiseerde processen, met weinig of geen afhankelijkheid van mens-computer interactie) , we kunnen overwegen om het geautomatiseerde proces te gebruiken om" af te handelen; het signaal," in plaats van", elektrische signalen" in het halfgeleiderproces. De hoop van siliciumfotonica is om processen in de halfgeleiderindustrie te gebruiken om de fabricage van optische modules vollediger te automatiseren.
Samenvattend vertrouwen datacenters nu sterk op optische modules voor zeer korte afstandstoepassingen (GG lt; 10m). De 100G optische module is de dominante technologie in de huidige' s datacenters en zal naar verwachting in de toekomst migreren naar 400G en hogere snelheden.
Aangezien de routerings- / switchpoortkosten blijven profiteren van de vooruitgang van de chipindustrie, neemt optische module nu een groot deel van de totale kosten in beslag, cisco zal daarom optische module als een belangrijk technologisch onderzoek en ontwikkeling, met de chip om ervoor te zorgen dat we zijn in staat om het tempo van de ontwikkeling van chipprestaties bij te houden, om vooruitgang in zowel kosten als prestaties te bevorderen.
We weten dat we na verloop van tijd chip- en optische modules moeten integreren om de prestaties van switches en routers continu uit te breiden. Cisco zal blijven investeren in chips en optische modules om ervoor te zorgen dat we oplossingen kunnen leveren om onze klanten&# 39 te ontmoeten; groeiende vraag naar prestatieverbeteringen.
