Процессор оптиканы 800 Гбит/сек чейин тездетет: ал кантип иштейт

Телекоммуникациялык жабдууларды иштеп чыгуучу Ciena оптикалык сигналдарды иштетүү системасын тартуулады. Бул оптикалык буладагы маалыматтарды берүү ылдамдыгын 800 Гбит/сек чейин жогорулатат.

Кесип астында - анын иштөө принциптери жөнүндө.

Процессор оптиканы 800 Гбит/сек чейин тездетет: ал кантип иштейт
Фото - Timwether — CC BY-SA

Көбүрөөк була керек

Жаңы муун түйүндөрүнүн ишке кириши жана нерселердин Интернети түзүлүштөрүнүн көбөйүшү менен, кээ бир эсептөөлөр боюнча, алардын саны жетет Үч жылдын ичинде 50 миллиард - дүйнөлүк трафиктин көлөмү гана өсөт. Deloitte мындай жүктү көтөрүүгө 5G тармактары үчүн негиз болгон була-оптикалык инфраструктура жетишсиз экенин айтат. Аналитикалык агенттиктин көз карашын колдойт телекоммуникация компаниялары жана булут провайдерлери.

Кырдаалды оңдоо үчүн барган сайын көбүрөөк уюмдар "оптиканын" өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуучу системалардын үстүндө иштеп жатышат. Аппараттык чечимдердин бири Ciena тарабынан иштелип чыккан - ал WaveLogic 5 деп аталат. Компаниянын инженерлеринин айтымында, жаңы процессор бир толкун узундугунда 800 Гбит/с чейин маалыматтарды берүү ылдамдыгын камсыз кылууга жөндөмдүү.

Жаңы чечим кантип иштейт

Ciena WaveLogic 5 процессорунун эки модификациясын сунуштады.Биринчиси WaveLogic 5 Extreme деп аталат. Бул диаграмма ASICсанариптик сигнал процессору катары иштейт (DSP) оптикалык була тармагы. DSP сигналды электрдиктен оптикалыкга жана тескерисинче өзгөртөт.

WaveLogic 5 Extreme сигнал жөнөтүлүшү керек болгон аралыкка жараша 200дөн 800 Гбит/сек чейин була өткөрүү мүмкүнчүлүгүн колдойт. Маалыматтарды эффективдүү өткөрүү үчүн, Ciena процессордун микропрограммасына сигналдар тобунун ыктымалдык түзүлүшү үчүн алгоритмди киргизди (ыктымалдык топ жылдызын калыптандыруу - PCS).

Бул жылдыздар берилүүчү сигналдар үчүн амплитудалык маанилердин (пункттардын) жыйындысы. Ар бир топ жылдызы үчүн PCS алгоритми маалыматтардын бузулуу ыктымалдыгын жана сигналды жөнөтүүгө керектүү энергияны эсептейт. Андан кийин, ал сигналдын ызы-чуу катышы жана энергия керектөө минималдуу боло турган амплитуданы тандайт.

Процессор ошондой эле катаны оңдоо алгоритмин колдонот (ОЭК) жана жыштык бөлүү мультиплексирлөө (жаштардын арасында). Берилген маалыматты коргоо үчүн шифрлөө алгоритми колдонулат Өнүктүрүлгөн-256.

WaveLogic 5тин экинчи модификациясы плагин нано оптикалык модулдардын сериясы болуп саналат. Алар 400 Гбит/сек ылдамдыкта маалыматтарды жөнөтө жана кабыл ала алышат. Модулдарда эки форма фактору бар - QSFP-DD жана CFP2-DCO. Биринчи көлөмү кичинекей жана 200 же 400GbE тармактары үчүн иштелип чыккан. Жогорку туташуу ылдамдыгынан жана аз энергия керектөөсүнөн улам QSFP-DD маалымат борборунун чечимдерине ылайыктуу. Экинчи форма фактору, CFP2-DCO, жүздөгөн километр аралыктарга маалыматтарды жөнөтүү үчүн колдонулат, ошондуктан ал 5G тармактарында жана Интернет-провайдер инфраструктурасында колдонулат.

WaveLogic 5 2019-жылдын экинчи жарымында сатыкка чыгат.

Процессор оптиканы 800 Гбит/сек чейин тездетет: ал кантип иштейт
Фото - запастар —ПД

Процессордун артыкчылыктары жана кемчиликтери

WaveLogic 5 Extreme рынокто 800 Гбит/сек ылдамдыкта бир толкун узундугу боюнча маалыматтарды өткөргөн биринчи процессорлордун бири болгон. Көптөгөн атаандаштык чечимдер үчүн бул көрсөткүч 500–600 Гбит/с. Ciena 50% көбүрөөк оптикалык каналдын сыйымдуулугунан пайда алып, көбөйдү спектралдык эффективдүүлүк 20% ы.

Бирок бир кыйынчылык бар - сигналды кысуу жана маалыматтарды берүү ылдамдыгын жогорулатуу менен, маалыматтын бурмаланышы коркунучу бар. Ал аралыктын өсүшү менен көбөйөт. Ушул себептен процессор башынан өткөрүшү мүмкүн алыс аралыктарга сигнал жөнөтүүдө кыйынчылыктар. Иштеп чыгуучулар WaveLogic 5 400 Гбит/сек ылдамдыкта “океандар аркылуу” маалыматтарды берүүгө жөндөмдүү деп айтышса да.

аналогдору

Була кубаттуулугун жогорулатуу үчүн системалар да Infinite жана Acacia тарабынан иштелип жатат. Биринчи компаниянын чечими ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine) деп аталат. Ал эки компоненттен турат - оптикалык интегралдык схема (PIC - Photonic Integrated Circuit) жана ASIC чип түрүндөгү санариптик сигнал процессору. Тармактардагы PIC сигналды оптикалыкдан электрдикке жана тескерисинче өзгөртөт, ал эми ASIC анын мультиплекси үчүн жооптуу.

ICE6 өзгөчөлүгү сигналдын импульстук модуляциясы болуп саналат (импульсту калыптандыруу). Санариптик процессор белгилүү бир толкун узундугундагы жарыкты кошумча субташуучу жыштыктарга бөлөт, бул жеткиликтүү деңгээлдердин санын кеңейтет жана сигналдын спектрдик тыгыздыгын жогорулатат. WaveLogic сыяктуу ICE6 бир каналда 800 Гбит/с деңгээлинде маалыматтарды берүү ылдамдыгын камсыздайт деп күтүлүүдө. Продукт 2019-жылдын аягына чейин сатыкка чыгышы керек.

Acacia келсек, анын инженерлери AC1200 модулун жараткан. Ал 600 Гбит/сек маалымат берүү ылдамдыгын камсыз кылат. Бул ылдамдыкка сигнал топ жылдызынын 3D түзүлүшү аркылуу жетишилет: модулдагы алгоритмдер чекиттерди колдонуу жыштыгын жана алардын топ жылдыздагы абалын автоматтык түрдө өзгөртүп, каналдын сыйымдуулугун жөнгө салат.

Жаңы аппараттык чечимдер оптикалык булалардын өткөрүү жөндөмдүүлүгүн бир шаардын же аймактын ичиндеги аралыкта гана эмес, ошондой эле узак аралыкта да жогорулатат деп күтүлүүдө. Бул үчүн, инженерлер жөн гана ызы-чуу каналдар менен байланышкан кыйынчылыктарды жоюу керек. Суу астындагы тармактардын кубаттуулугун жогорулатуу IaaS провайдерлеринин жана ири IT-компанияларынын кызматтарынын сапатына оң таасирин тийгизет, анткени алар "жаратуу» трафиктин жарымы океандын түбү боюнча өткөрүлөт.

ITGLOBAL.COM блогунда кандай кызыктуу нерселер бар:

Source: www.habr.com

Комментарий кошуу