Pluggbara optiska moduler (även kända som optiska sändtagare) används nu i stor utsträckning i datacentra, campus eller tjänsteleverantörens huvudkontor.
Den totala datacentratrafiken (all trafik inuti och utanför ett datacenter) förväntas nå nästan 20 Z-byte per år fram till 2021, upp från bara 7 Z-byte 2016. Datacentratrafik över hela världen kommer att växa till en sammansatt årskurs på 25 % och trafiken för molendatacenter kommer att växa till en sammansatt årlig takt på 27%. Från 2016 till 2021 är tillväxttakten 3,3 gånger.
Det som driver tillväxten i trafiken är tillväxten i anslutningshastigheter, som vi har sett, från 10G till 40G, sedan till 100G och nu till 400G. Den pluggbara optiska modulen 100G är nu distribuerad för storskaliga datacenterapplikationer, och en uppgradering till 400G planeras, eftersom router / switchportar nu stöds för 400G.
Tillväxten i trafik" inuti datacentret" har påskyndat efterfrågan på nästa generations nätverksutrustning för att stödja högre hamntätheter och snabbare vidarebefordringshastigheter. Dessa enheter i sin tur kommer att underlätta massdistribution av optiska moduler med hög hastighet för att ansluta de olika lagren av nätverksenheter.
I takt med att routern / switchportens hastigheter ökar har kostnaden per bit stadigt sjunkit på grund av framstegen i chips (ASICS), och vi fortsätter att dra nytta av Moore' s lag i detta avseende. Men även om kostnaden per bit av pluggbara optiska moduler också har fallit, har den inte sjunkit så snabbt som router / switchkostnader.
Som ett resultat, med ökningen av bithastigheten, står den pluggbara optiska modulen för en stor andel av den totala hårdvarukostnaden. Till exempel, med 10G-hastigheter, står optiska moduler för cirka 10% av den totala kostnaden för datacentrets nätverkshårdvara. När vi uppgraderade till 400G stod den optiska modulen för mer än 50% av den totala hårdvarukostnaden.
Med ökningen av optisk modulhastighet ökar designen och tillverkningskomplexiteten för den pluggbara optiska modulen också. Ursprungligen vid 100G ledde detta till pluggbara optiska moduler som lagrade router / switch ASICS när det gäller tillgänglighet och generellt försenade uppgraderingar av nätverkshastigheten för att uppfylla högre bandbreddskrav.
Framtida trender i datacentra avser ASIC-prestanda som driver router och utveckling av switchar. ASIC-prestanda kommer att fortsätta att växa från 10Tb till 25Tb till 51Tb och högre, vilket kräver en motsvarande ökning av den elektriska signalhastigheten för varje I / O (ingång / utgång) stift i ASIC. Denna elektriska signalhastighet kommer att öka från strömmen 25 Gb / s till 50 Gb / s till 100 Gb / s för att stödja den totala kapaciteten för ingången / utgången ASIC. Varje gång denna hastighet ökar utmaningen att överföra elektriska signaler från kabelkortet till routern / switchpanelen ökar dramatiskt.
För att ta itu med denna utmaning kommer industrin någon gång att börja förlita sig på optiska snarare än elektriska signaler, även om överföringen är bara några centimeter från insidan av ett switchkort. Därför är den gemensamma inkapslingen av optisk modul och chip absolut nödvändig i framtiden. Endast på detta sätt kan kontinuerlig innovation inom routing och switching säkerställas.
Den optiska teknikindustrin förlitar sig fortfarande starkt på GG-quot; fristående GG-quot; enheter som involverar en besvärlig test- och monteringsprocess. Om vi kommer att jämföras med halvledarindustrin (inom halvledarindustrin integreras extremt komplexa funktioner med hjälp av mycket automatiserade processer i chipet (ASIC), är dessa automatiserade processer, med litet eller inget beroende av människa-datorinteraktion) , kan vi överväga att använda den automatiserade processen för att hantera GG-quot; signalen, GG-kvot; snarare än" elektriska signaler" i halvledarprocessen. Förhoppningen för kiselfoton är att använda processer inom halvledarindustrin för att automatisera tillverkningen av optiska moduler mer fullständigt.
Sammanfattningsvis förlitar datacentra sig nu starkt på optiska moduler för mycket kortdistansapplikationer (GG lt; 10m). Den optiska 100G-modulen är den dominerande tekniken i dagens' s datacenter och förväntas migrera till 400G och högre hastigheter i framtiden.
Eftersom routing / omkoppling av portkostnader fortsätter att dra nytta av framstegen inom chipindustrin, har den optiska modulen nu en stor andel av den totala kostnaden. Cisco kommer därför att vara en optisk modul som en viktig teknikforskning och -utveckling, med chipet för att säkerställa att vi kan hålla jämna steg med utvecklingen av chipprestanda, för att främja framsteg i både kostnad och prestanda.
Vi vet att vi med tiden måste integrera chip- och optiska moduler för att kontinuerligt utöka prestandan hos switchar och routrar. Cisco kommer att fortsätta att investera i chips och optiska moduler för att säkerställa att vi kan leverera lösningar för att möta våra kunder' växande efterfrågan på prestandaförbättringar.
