Ar galima sušvelninti duomenų centro optinių modulių / įrenginių patikimumo standartus?
Dec 11, 2025|
◆Duomenų centro optinio modulio energijos suvartojimo reikalavimai
Optinių modulių darbo aplinkos skirtumai telekomunikacijų ir duomenų centruose
Yra trys pagrindiniai skirtumai:
Skirtingos darbinės temperatūros
Telekomunikacijų programos patiria dienos temperatūros svyravimus dėl paros temperatūros skirtumų, taip pat sezoninius temperatūros pokyčius dėl besikeičiančių metų laikų. Optiniai moduliai turi prisitaikyti prie šių variantų. Telekomunikacijų-klasės programos skirstomos į vidaus ir lauko aplinkas. Vidinė aplinka yra 0–70 laipsnių, paprastai žinoma kaip komercinė klasė; lauko aplinkai paprastai reikia -40–85 laipsnių, paprastai žinomų kaip pramoninės klasės.
Duomenų centrai yra skirtingi; jųoptiniai moduliaitereikia atlikti 10 laipsnių temperatūros ciklą, kuris yra labai stabilus.
Ar galime sumažinti aukštos{0}}temperatūros ir didelės-drėgmės eksploatavimo trukmės patikimumo bandymų reikalavimus, kurių reikalaujame kasdien duomenų centruose?
Skirtingi gaminio gyvavimo ciklai
Numatoma, kad įdiegus telekomunikacijų{0}}laipsnio programas jos veiks dešimtmečius; tipiniai patikimumo gyvavimo ciklai suprojektuoti ir įvertinti remiantis 20 metų.
Duomenų centrų programos paprastai keičiamos kas dvejus ar trejus metus.
Gerai, taigi aš gaminu tai, kas nesuges 50 metų, bet jūs jį naudojate dvejus metus, o paskui išmetate? Ar galime šiek tiek sumažinti gyvenimo trukmės reikalavimus?
Įvairūs atleidimo dizainai
Telekomunikacijų programos turi linijų pertekliaus dizainą, tačiau atleidimas nėra didelis. Atsarginis ryšio perjungimas naudojamas kritinėse linijose. Tačiau dažnai girdime naujienų pranešimus, kad dešimtys tūkstančių vartotojų nukentėjo dėl vieno pagrindinio įrenginio gedimo, turinčio įtakos jų telefono skambučiams ir interneto prieigai. Trumpai tariant, optinių modulių nesugebėjimas veikti yra esminė problema. Duomenų centrai turi daug didesnį dubliavimą, ypač todėl, kad daugiau nei 90% serverių yra debesies serveriai. Todėl vartotojai beveik nežino apie jokį optinio modulio gedimą. Tiekėjams, net jei kai kurie optiniai moduliai sugenda atsitiktinai, juos galima tiesiog pakeisti.
Taigi, ar galima sušvelninti optinių modulių patikimumo reikalavimus? Kalbant apie taikymą, patikimumo reikalavimų sušvelninimas turi mažai įtakos klientams. Kitas klausimas: ką reikėtų atsipalaiduoti? Kaip tai turėtų būti atsipalaidavusi? Ir kodėl tai turėtų būti atsipalaidavusi?
Pagrindiniai optinių modulių gedimų komponentai ir gedimų priežastys
„Facebook“ paskelbė nesėkmių statistiką100G optinis modulis, rodo, kad 97 % gedimų buvo susiję su lazeriu, o dauguma jų įvyko per tris mėnesius nuo pradinio lazerio veikimo. Jei dauguma gedimų įvyksta per tris mėnesius, ar reikėtų pakoreguoti ankstyvo gedimo apibrėžimą? Tarp sugedusių lazerių DFB (skaitmeninių lempučių) gedimo dažnis yra žymiai didesnis nei EML (elektromagnetinių laminatų) (kelis šimtus kartų didesnis). Dėl to kyla klausimas, ar daktaras Zengas iš „Facebook“ mano, kad tiesioginės moduliacijos režimu veikiantys DFB yra labiau linkę į gedimus nei DFB, kurie nuolat skleidžia šviesą (kaip ir stacionarus laidas gali trukti ilgai, bet pakartotinis lenkimas jį nesunkiai sulaužys).
Todėl ar lazerių, kurie yra pagrindiniai gedimų taikiniai, patikimumo tikrinimas turėtų būti padidintas lazerio plokštelių lygiu? Jei tai susiję su moduliavimo režimu, ar atliekant ilgalaikį{0}}bandymą, turi būti įtrauktas patvirtinimas naudojant moduliavimo režimą?
Atsipalaidavimo patikimumo reikalavimai
Jei patikimumo reikalavimai turi būti sušvelninti, ar turėtume sumažinti bandomųjų elementų skaičių, sumažinti bandymo sąlygas, sutrumpinti bandymo laiką ar sumažinti bandinių skaičių?
Sumažinti bandomųjų elementų skaičių?
Tiesą sakant, nėra daug patikimumo testų. Net jei pašalinsite vieną ar du, jie nėra aukštos temperatūros ir didelės drėgmės gyvenimo testas, kuriuo rūpinasi optinių modulių įrenginių gamintojai. Atvirkščiai, tai yra keletas mažiau svarbių dalykų. Bandomųjų elementų skaičiaus mažinimas yra prasmingas, bet ne itin reikšmingas.
Sumažinti testavimo sąlygas?
Tai įmanoma, tačiau kiek sumažinti reikia duomenų analizės, kad būtų galima rasti tinkamas testavimo sąlygas.
Suspaudimo bandymo laikas?
Kaip apie 500 valandų, ne 5000 valandų, ne 2000 valandų, ne 1000 valandų, o tik 500 valandų? Tokiu būdu patikimumo testavimas nesukels ilgo produkto paleidimo ciklo.
„Intel“ pateikė įdomų atsakymą: remiantis GR468 pagreičio koeficientu, 10 metų eksploatavimo trukmė gali būti išbandyta per 6 savaites, naudojant 100 kartų pagreičio koeficientą.
Tada, padidinus patikimumo testavimo temperatūrą iki 130 laipsnių, pagreičio koeficientas tampa 1000 kartų, o 17 metų eksploatavimo trukmė gali būti patikrinta per vieną savaitę.
Atrodo, kad tai dar labiau suspaudžia laiką, tiesa?
Ar galėtume sutrumpinti ilgo bandymo trukmę padidindami imties dydį, pavyzdžiui, 500 mėginių 500 valandų esant aukštai temperatūrai ir drėgmei?
Sumažinti imties dydį patikimumo tikrinimui?
„Broadcom“ atlieka statistinę gyvenimo trukmės prognozės nuokrypio analizę, kurią sukelia skirtingi imties dydžiai. Peršasi išvada, kad „nesvarbu, kokia technologija būtų naudojama, negalima tikėtis, kad mėginių skaičius bus sumažintas, kad būtų pasiektas tikslas sumažinti patikimumo reikalavimus“, nes pats mažas imties dydis sukelia šališkumą.
Jei patikimumo reikalavimai turi būti sušvelninti, kaip turėtų būti apibrėžtas standartas?
Prieš 20 metų GR468 buvo optinio ryšio pramonės etalonas. Tiesą sakant, jau 2004 m. buvo sukurtas patikimumo standartas, vadinamas GR3013, skirtas trumpiems gyvavimo ciklams.
Tačiau šis naujas standartas su sušvelnintais patikimumo reikalavimais mažai žinomas, bent jau aš apie jį girdėjau.
Šią popietę pagrindiniai gamintojai analizei vis dar naudojo GR468.
Taigi, ar sušvelnintas patikimumo standartas turėtų būti visiškai nauja standartinė serija? Tai kelia pavojų, kad gali atsirasti kažkas panašaus į GR3013 – pramonė ilgą laiką praleidžia kurdama standartus, o tada jie lieka nežinomi...
Antras variantas: modifikuokite GR3013 ir įdiekite jį, tada reklamuokite.
Trečias variantas: sukurti švelnesnę CR468 versiją, tinkamą duomenų centrams.
Tai labai specifinė pramonės grandinės problema,{0}}kaip ją įgyvendinti?
Esminis klausimas yra toks: „Jei patikimumo standartai bus sušvelninti, ar sumažės išlaidos?
Ką duomenų centrų operatoriai gauna sušvelninę patikimumo reikalavimus? Žema kaina yra pagrindinis jų tikslas. Lazeriai turi didžiausią gedimų procentą. Tačiau tokie gamintojai kaip Sumitomo ir Broadcom, gaminantys lazerius, naudojo tekstą, formules ir diagramas, kad perteiktų žinią, kad patikimumo reikalavimų sušvelninimas nesumažina sąnaudų. Tiesą sakant, tai padidina išlaidas, jei pakeičiamas lazerinių plokštelių patikimumo tikrinimo procesas.
Lazerių patikimumas priklauso nuo nuolatinio technologinio tobulinimo. Patikimumo reikalavimų švelninimas nėra būdas sumažinti išlaidas. Kaip teigiama viename sakinyje Broadcom pristatyme: „Pagalvokite apie kitus būdus, kaip sumažinti išlaidas...“