Krafa um orkunotkun gagnavera fyrir sjóneiningar
Dec 13, 2025|
Kostnaður viðsjóneiningarer í raun ekki stærsti drifkrafturinn á bak við val gagnavera á tækni. Fyrsti þátturinn er orkunotkun, annar er bandbreiddarþéttleiki og sá þriðji er kostnaður.
Nú á dögum, þegar byggja gagnaver, eru fyrirtæki nánast að reyna að eignast virkjanir. Orkunotkun gagnavera er oft lýst á þennan hátt: hún er nú þegar xx% af orkunotkun á heimsvísu, sem er skelfileg tala.
Árið 2018 var sérstök stofnun stofnuð til að stuðla að því að draga úr orkunotkun gagnavera. Skiptabandbreidd tvöfaldast á þriggja ára fresti. Með veldisaukningu á bandbreidd rofa gagnavera mun orkunotkun verða sífellt skelfilegri, sem gerir orkuminnkun að meginstefnu.
Ég bar saman orkunotkun ljóseiningarinnar við orkunotkunskiptameð því að nota viðskiptahlutfall.
Eins og er, 12.8T rofar, með400G sjóneiningar, hafa að lágmarki orkunotkun 8 pJ/bit.
Vitum við hver væntanleg markmið eru fyrir gagnaverið?
Orkunotkunarmarkmiðið er 1 pJ/bita og kostnaðarmarkmiðið er $0,1/G. Báðar myndirnar eru ótrúlega krefjandi.
Manstu eftir skotmarkinu fyrir tveimur árum? 1G fyrir $ 1 hneykslaði marga og þótt það virðist vera ævi síðan hefur það þegar verið náð. Iðnaðarkeðjan er nú þegar í erfiðleikum með að takast á við núverandi -botnverð á100G einingar, svo hvernig mun það lifa af þegar verðið lækkar í $1 fyrir 10G? Orkunotkunarmarkmiðið 1 pJ/bit þýðir að 400G ljós-í-rafmagnsbreyting getur aðeins neytt 0,4W. Frá sjónarhóli núverandi sjóneininga er enn erfiðara að ná þessu en kostnaðarmarkmiðið.
Þess vegna hafa ýmsir-lítil leysir og lítill-afl rafeindakubbar verið þróaðir. Ýmsar-lítil pökkunaraðferðir hafa einnig komið fram.
Optolectronic co-rofi IBM hefur orkunotkun upp á 4 pJ/bit, með 16 fylki VCSEL og PD, með 56 Gb/s á hverja rás.
| Parameter | Gildi |
|---|---|
| Fjöldi rása | 16 |
| Gefa | 56 Gb/s |
| Snið | NRZ |
| Rafmagnsviðmót | XSR |
| Optísk tenging | 30 m @ OM4 |
| Orkunotkun | 4 pJ/bita |
| Mál | 13 mm × 13 mm × 4 mm |
Auðvitað er líka fullkomin hugmynd sem ég hef alltaf langað til að gera mér grein fyrir: hvers vegna þurfum við að nota rafkveikt flís? Merking "skipta" vísar einfaldlega til hæfileikans til að skipta um rásir á milli tveggja I0 tengi.
Fyrir löngu síðan voru merkjaflutningslínur kaplar og skipt var með því að nota rofarásir innan rafmagnsflísa.
A
Síðar, vegna takmarkaðrar bandbreiddar og fjarlægðartakmarkana á kapalflutningi, voru ljósleiðarar kynntir til flutnings. Þetta leiddi til þróunar á merkilegum IO íhlut, senditækinu, sem breytir ljósmerkjum í rafmerki og öfugt. Merkjavinnsla er meðhöndluð með rafflögum en merkjasending fer fram um ljósleiðara.
B
Af hverju ekki einfaldlega að útrýma ljósrafskiptaþrepinu í senditækinu og nota ljósrofa í staðinn? Það væri miklu betra.
Áður voru ljósrofarásir fáar, töpuðu mikið og voru fyrirferðarmiklar, sem gerði það afar erfitt að skipta algjörlega út rafflögum fyrir þær. Hins vegar hafa nú samþættir sjónrofar aukinn fjölda rása, eru að verða minni í stærð og bjóða upp á sífellt nákvæmari stjórn á ljósi.
Á næstu árum munum við sjá þróun þar sem formstuðull sjóntækjaeininga gagnavera verður minna áberandi, þar sem fleiri aðgerðir eru samþættar og pakkaðar nálægt skiptikubbnum. Kannski í ekki-of-fjarlægri framtíð verður jafnvel senditæki fyrir ljósumbreytingu óþörf. Þetta mun leiða til verulegrar lækkunar á orkunotkun og kostnaði.