面向400G和下一代數據中心的光纖連接

2021-04-16 18:16:36 深圳市瑞普高電子有限公司 154

隨著新參與者、新業務模式和新技術的融合,數據中心行業正經歷著前所未有的增長和創新。盡管2020年經濟放緩,但Gartner預計,2021年全球數據中心基礎設施的支出將達到2000億美元,到2024年將逐年增長。

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推動這種增長需要支持數據更快地和無縫地過渡,包括 5G 等技術及其支持的應用程序,需要處理、分析和存儲大量數據。這將不僅需要投資于更快的收發器技術,面向未來的物理基礎設施,光纜和連接,而且還需要簡化隨著時間的推移變得越來越復雜的網絡架構。
??光纖連接器將在這一轉變中發揮重要作用,在過去幾十年中,各種連接器類型不斷增多,其中一些連接器類型已發展到支持數據中心的可擴展性,因為它們已發展到40G和100G。從過去30年內發布到市場的連接器范圍來看,有兩個接口,即已經成為數據中心標準連接的LC 雙工接口和 MPO/MTP接口。
??然而,隨著行業的發展和新架構的出現,今天適合的東西可能會迅速改變。隨著數據中心運營商尋找先進方法,以實現更快的數據速率(如400G),我們必須考慮具有突破性、更高的連接密度和簡化網絡設計的方法。
??除了現有的接口類型外,市場還推出了新的超小型連接器,如Senko Nano (SN)和US Conec迷你雙工連接器Mini-DuplexConnector(MDC),從而滿足了這一需求。到目前為止,設備制造商尚未發布這些連接器接口的收發器,但預計它們將在未來幾年內宣布其可用性。

MDC – LC集成尾套跳線和MDC – MDC跳線
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這對您的數據中心意味著什么?
??從按空間付費的多租戶數據中心 (MTDC) 的租戶,到建設自有數據中心達到容量的用戶,實現更大的密度和為未來的需求做好準備越來越重要。即使今天您可能不需要在數據中心實施400G,增加主配線區(MDA) 的密度始終很有價值,未來來自新應用或服務的需求可能會消耗迄今為止可用的帶寬。
??MDC和SN連接器有望從一個高速收發器直接連接到另一個收發器,從而簡化了將單個連接器插入從400G到4x100G的各種交換機的功能。此外,在LC 雙工接口同樣的物理尺寸中可以容納多達三個 MDC 或 SN 連接器,這提供了巨大的密度優勢。

SN – SC 單工跳線

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??對于為數據中心空間減少而苦苦掙扎的運營商來說,實現LC雙工連接與LC- MDC跳線兼容的硬件是一種有效的方法。這不僅允許在收發器端保留LC雙工接口,而且在相同尺寸的模塊中使用MDC的端口密度還可以增加多達3倍——想象一下,一個1U機架單元中可以容納 432 芯而不是現在的 144芯。
??超小型連接器還有助于降低總擁有成本。各種光學元件制造商已經開始提供這些連接器的解決方案,但重要的是要找到最好的布線基礎設施解決方案,也允許繼續使用或重復使用現有組件。這反過來又有助于最大限度地減少初始投資,同時滿足未來的可擴展性要求。
??除了 SN 和 MDC 之外,CS Corning-Senko Duplex (CS) 代表了超小型連接器空間中的另一個選項。需要注意的是,雖然這三種類型都容納兩芯光纖,但它們在設計和功能上存在許多差異,包括光纖的垂直/水平方向的尺寸。SN 和 MDC 還可以作為 4x2 芯連接器聯合起來,這是 CS 連接器無法做到的。鑒于這些差異,CS、MDC 和 SN 接口不兼容,因此這對需要的光學收發器接口以及無源連接組件都有影響。
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超越可插拔光學
??數據中心行業的未來將看到各種技術進步,這將有助于我們實現更高的數據速率 - 從 40G 到 100G 到 400G 一路到 1.6T。
??可插拔光學的使用可能在高達 800G 時仍能發揮重要作用,可以預計未來上述提及的連接接口將得到發展。然而,對于 1.6T 來說,高密度和功耗要求意味著可插拔光學可能不是最佳解決方案。
??當涉及到這些更高的數據速率時,還有另一種方法,即聯合封裝解決方案。在這里,數據傳輸和數據處理與半導體組件相結合,例如英特爾演示了最近發布的聯合封裝以太網交換機。通過這樣做,聯合封裝光學器件有望增加密度、減少延遲、降低功耗和縮小交換機尺寸。
??達到這些數據速率將意味著超越前面提到的超小型連接器。在擴展的光束區域,預計會有進一步的發展,從而在連接器(如USConec MXC 連接器或 3M EBO)上實現更多應用。多核光纖(MCF)和減少包層光纖等的新發展也將對連接器的進一步發展產生切實影響。
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準備是關鍵
??數據中心運營商面臨的長期挑戰是確保網絡和結構布線設計保持靈活,以便在升級到 400G 及以后更高的網絡速度時將布線基礎設施成本降至最低。
??仔細的規劃和準備將避免成本高昂的升級和進一步變化,是日益緊湊的連接器和光纖管理的重要組成部分,建設400G網絡,可以服務于大批量的超大規模數據中心、多租戶數據中心和企業數據中心。

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