Kas yra DCI technologija duomenų centruose?

Šiuolaikinėse DCI technologijose elektroninės jungtys padidina pajėgumą dviem pagrindiniais mechanizmais: padidina lustų kaiščių skaičių ir padidina SERDES (Serializer/Deserializer) spartą. Progresavimas per tris CMOS proceso mazgus-45 nm, 32 nm ir 22 nm parodo, kaip DCI technologijų raida tiesiogiai koreliuoja su puslaidininkių pažanga.

45 nm mazge SERDES kanalai veikia 10 Gb/s greičiu su 8 kanalais viename prievade, o kiekvienam prievadui reikia 32 elektros I/O kaiščių. Kai pereiname prie 22 nm technologijos, SERDES sparta padidėja iki 32 Gb/s su 10 kanalų viename prievade, o kiekvienai prievado konfigūracijai reikia 40 kontaktų.

DCI technologijų taikomųjų programų elektroninių sujungimų energijos suvartojimo metrika atskleidžia didelių iššūkių. Ilgo-sekimo SERDES diegimas sunaudoja 7 000 fJ/bit esant 45 nm, pagerina iki 4560 fJ/bit esant 32 nm, o pasiekia 3 311 fJ/bit esant 22 nm proceso mazgams. Dėl šių patobulinimų, nors ir didelių, vis tiek pasiekiama atitinkamai 560 mW, 730 mW ir 1060 mW prievado galia visose trijų technologijų kartose, o tai kelia šilumos valdymo iššūkius didelio{{13}radikso DCI technologijų komutatoriams.

DCI technologijų infrastruktūros fotoniniai sprendimai naudoja bangos ilgio padalijimo tankinimą (WDM), kad būtų pasiektas mastelio keitimas. Bangos ilgių skaičius vienoje jungtyje padvigubėja kiekvieną kartą generuojant procesą: 8 bangos ilgiai 45 nm, 16 bangų ilgiai 32 nm ir 32 bangos ilgiai 22 nm, visi veikia esant pastoviam 10 Gb/s vienam bangos ilgiui.

Šis metodas suteikia atitinkamai 80 Gb/s, 160 Gb/s ir 320 Gb/s prievado pralaidumą, o tai rodo puikų fotoninių DCI technologijų diegimo pralaidumo mastelio keitimo potencialą.

DCI technologijų fotoninių jungiklių mikrožiediniams rezonatoriams reikalingas tikslus šiluminis valdymas, kad būtų išlaikytas rezonanso derinimas su lazerio bangos ilgio šukomis. Dėl gamybos skirtumų ir silicio šiluminio plėtimosi koeficiento būtinas aktyvus kiekvieno žiedo temperatūros valdymas. Taikant optimizuotą galios- metodą, naudojami vienodai-tarpais išsidėstę mikrožiedų matricos kartu su išmaniuoju režimu.

Elektroninio arbitražo schemoje (EARB), įdiegtoje DCI technologijų optiniuose duomenų keliuose, naudojama lygiagretaus priešdėlių medžio architektūra, analogiška lygiagrečių priešdėlių priedų projektams, kai prioritetiniais{0}}pagrįsti dotacijų sklidimo veidrodžiai turi sklidimo mechanizmus.

Šis centralizuotas, konvejerinis metodas sutvarko k plyteles logiška žiedo prioriteto tvarka, užtikrinant sąžiningumą per apvalų{0}}planavimą.

Konstrukcija palaiko kelias vienu metu suteikiamas dotacijas vienam įvesties prievadui (iki 2), leidžiantis vidutiniškai 30 % pagerinti vidinio pralaidumo panaudojimą vienodomis atsitiktinio srauto sąlygomis, būdingomis DCI technologijų darbo krūviams.

DCI technologinių jungiklių optiniame arbitraže naudojami specialūs arbitražo bangolaidžiai su bangos ilgio-į-išvesties-prievado atvaizdais. Kanalo prieigos rakto schema užtikrina 8 ciklų grįžimo pirmyn ir atgal laiką, išlaikant konkurencingumą su elektroninėmis alternatyvomis ir gali pasiūlyti puikias mastelio keitimo charakteristikas, nes būsimuose proceso mazguose didėja laidų delsa.

Išsamus DCI technologijų jungiklių galios modelis apima duomenų kelią ir arbitražo išteklius, ypatingą dėmesį skiriant 140 W šiluminės projektinės galios (TDP) apribojimui oru aušinamose sistemose.

Tarptautinis puslaidininkių technologijų veiksmų planas (ITRS) yra galutinis pramonės evoliucijos vadovas, pabrėžiantis strateginę fotoninės integracijos svarbą įveikiant pagrindines duomenų centrų tarpusavio ryšio kliūtis. Kadangi debesų kompiuterija, didelių duomenų analizė ir AI programos ir toliau skatina didesnio pralaidumo poreikį, pramonės sutarimas rodo, kad hibridinės elektro{1}}fotoninės sistemos yra perspektyviausias kelias.