Los módulos ópticos enchufables (también conocidos como transceptores ópticos) ahora se usan ampliamente en centros de datos, campus o oficinas centrales de proveedores de servicios.
Se espera que el tráfico total del centro de datos (todo el tráfico dentro y fuera de un centro de datos) alcance casi 20 Z bytes al año en 2021, en comparación con solo 7 Z bytes en {{3 }}. El tráfico del centro de datos en todo el mundo crecerá a una tasa anual compuesta de 25% y el tráfico del centro de datos en la nube crecerá a una tasa anual compuesta de 27%. Desde 2016 hasta 2021, la tasa de crecimiento es 3. 3 veces.
Lo que está impulsando el crecimiento del tráfico es el crecimiento en las tasas de conexión, como hemos visto, de 10 G a 40 G, luego a 10 0G y ahora a 40 0G. El módulo óptico conectable 10 0G ahora se implementa para aplicaciones de centros de datos a gran escala, y se planea una actualización a 40 0G, ya que los puertos de enrutador / conmutador ahora son compatibles con 40 0G.
El crecimiento en el tráfico&"; dentro del centro de datos GG"; ha acelerado la demanda de equipos de red de próxima generación para soportar mayores densidades de puertos y velocidades de reenvío más rápidas. Estos dispositivos, a su vez, facilitarán el despliegue masivo de módulos ópticos de alta velocidad para conectar las diversas capas de dispositivos de red.
A medida que aumentan las tasas de puertos del enrutador / conmutador, el costo por bit ha disminuido constantemente debido a los avances en chips (ASICS), y seguimos beneficiándonos de la Ley Moore' Sin embargo, aunque el costo por bit de los módulos ópticos conectables también ha disminuido, no ha disminuido tan rápido como los costos del enrutador / conmutador.
Como resultado, con el aumento de la velocidad de bits, el módulo óptico conectable representa una gran proporción en el costo total del hardware. Por ejemplo, a tasas 10 G, los módulos ópticos representan aproximadamente el 10% del costo total del hardware de red del centro de datos. Cuando actualizamos a 400 G, el módulo óptico representaba más del 50% del costo total del hardware.
Con el aumento de la velocidad del módulo óptico, el diseño y la complejidad de fabricación del módulo óptico conectable también aumenta. Inicialmente en 100 G, esto condujo a que los módulos ópticos enchufables retrasen el enrutador / conmutador ASICS en términos de disponibilidad y, en general, retrasaron las actualizaciones de velocidad de red para cumplir con los requisitos de mayor ancho de banda.
Las tendencias futuras en los centros de datos se relacionan con el rendimiento del ASIC que impulsa el enrutador y el desarrollo del conmutador. El rendimiento ASIC continuará creciendo de 10 Tb a 25 Tb a 51 Tb y más, lo que requiere un aumento correspondiente en la velocidad de la señal eléctrica de cada E / S (entrada / salida) pin en el ASIC. Esta velocidad de señal eléctrica aumentará de 25 Gb / s actual a 50 Gb / s a 10 0Gb / s para soportar la capacidad total del ASIC de entrada / salida. Cada vez que esta tasa aumenta, el desafío de transferir señales eléctricas desde la tarjeta de cable al enrutador / panel de interruptores aumenta dramáticamente.
Para abordar este desafío, la industria en algún momento comenzará a depender de señales ópticas en lugar de señales eléctricas, incluso si la transmisión está a solo unas pocas pulgadas del interior de una tarjeta de conmutación. Por lo tanto, la encapsulación conjunta del módulo óptico y el chip es imprescindible en el futuro. Solo de esta manera se puede garantizar la innovación continua en el enrutamiento y la conmutación.
La industria de la tecnología óptica todavía depende en gran medida de&", GG" independiente; ensamblajes que implican un engorroso proceso de prueba y ensamblaje. Si se nos compara con la industria de semiconductores (en la industria de semiconductores, las funciones extremadamente complejas con la ayuda de procesos altamente automatizados se integran en el chip (ASIC), estos procesos automatizados, con poca o ninguna dependencia de la interacción humano-computadora , podemos considerar utilizar el proceso automatizado para manejar&", la señal, GG"; en lugar de&", señales eléctricas GG"; en el proceso de semiconductores. La esperanza de la fotónica de silicio es utilizar procesos en la industria de semiconductores para automatizar más completamente la fabricación de módulos ópticos.
En resumen, los centros de datos ahora dependen en gran medida de módulos ópticos para aplicaciones de muy corta distancia (GG lt; 10 m). El módulo óptico 10 0G es la tecnología dominante en los centros de datos actuales de&# 39 y se espera que migre a 400 G y velocidades más altas en el futuro.
A medida que los costos del puerto de enrutamiento / conmutación continúan beneficiándose del progreso de la industria de chips, el módulo óptico ahora ocupa una gran proporción en el costo total, por lo tanto, Cisco será un módulo óptico como una importante investigación y desarrollo de tecnología, con el chip para garantizar que son capaces de mantenerse al ritmo del desarrollo del rendimiento del chip, para promover el progreso tanto en costo como en rendimiento.
Sabemos que, con el tiempo, tendremos que integrar chips y módulos ópticos para expandir continuamente el rendimiento de los conmutadores y enrutadores. Cisco continuará invirtiendo en chips y módulos ópticos para garantizar que podamos ofrecer soluciones para satisfacer a nuestros clientes' creciente demanda de mejoras de rendimiento.
