โปรเซสเซอร์จะเร่งความเร็วออปติกเป็น 800 Gbit/s: วิธีการทำงาน

ผู้พัฒนาอุปกรณ์โทรคมนาคม Ciena นำเสนอระบบประมวลผลสัญญาณแสง โดยจะเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลในใยแก้วนำแสงเป็น 800 Gbit/s

ภายใต้การตัด - เกี่ยวกับหลักการทำงาน

โปรเซสเซอร์จะเร่งความเร็วออปติกเป็น 800 Gbit/s: วิธีการทำงาน
ภาพถ่าย — ทิมเวเธอร์ — ซีซี BY-SA

ต้องการไฟเบอร์มากขึ้น

ด้วยการเปิดตัวเครือข่ายรุ่นใหม่และการแพร่กระจายของอุปกรณ์ Internet of Things ตามการประมาณการจำนวนหนึ่ง จะถึง 50 พันล้านในสามปี - ปริมาณการรับส่งข้อมูลทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น Deloitte กล่าวว่าโครงสร้างพื้นฐานใยแก้วนำแสงที่มีอยู่ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับเครือข่าย 5G จะไม่เพียงพอที่จะรองรับภาระดังกล่าว มุมมองของหน่วยงานวิเคราะห์ได้รับการสนับสนุนโดย บริษัทโทรคมนาคม และผู้ให้บริการคลาวด์

เพื่อแก้ไขสถานการณ์ องค์กรจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังทำงานเกี่ยวกับระบบที่เพิ่มปริมาณงานของ "ทัศนศาสตร์" หนึ่งในโซลูชันฮาร์ดแวร์ได้รับการพัฒนาโดย Ciena ซึ่งเรียกว่า WaveLogic 5 ตามที่วิศวกรของ บริษัท ระบุว่าโปรเซสเซอร์ใหม่นี้มีความสามารถในการให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 800 Gbit/s ที่ความยาวคลื่นเดียว

โซลูชันใหม่ทำงานอย่างไร

Ciena นำเสนอการปรับเปลี่ยนโปรเซสเซอร์ WaveLogic 5 สองครั้ง อันแรกเรียกว่า WaveLogic 5 Extreme มันเป็นแผนภาพ ASICซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) เครือข่ายใยแก้วนำแสง DSP แปลงสัญญาณจากไฟฟ้าไปเป็นออปติคอลและในทางกลับกัน

WaveLogic 5 Extreme รองรับปริมาณงานไฟเบอร์ตั้งแต่ 200 ถึง 800 Gbps ขึ้นอยู่กับระยะทางที่ต้องส่งสัญญาณ เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น Ciena ได้แนะนำอัลกอริธึมสำหรับการก่อตัวของกลุ่มสัญญาณในเฟิร์มแวร์ของโปรเซสเซอร์ (การสร้างกลุ่มดาวความน่าจะเป็น - พีซีเอส)

กลุ่มดาวนี้เป็นชุดของค่าแอมพลิจูด (จุด) สำหรับสัญญาณที่ส่ง สำหรับแต่ละจุดในกลุ่มดาว อัลกอริธึม PCS จะคำนวณความน่าจะเป็นที่ข้อมูลเสียหายและพลังงานที่จำเป็นในการส่งสัญญาณ หลังจากนั้น เขาเลือกแอมพลิจูดซึ่งอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนและการใช้พลังงานจะน้อยที่สุด

โปรเซสเซอร์ยังใช้อัลกอริธึมการแก้ไขข้อผิดพลาดแบบส่งต่อ (FEC) และมัลติเพล็กซ์การแบ่งความถี่ (FDM). อัลกอริธึมการเข้ารหัสใช้เพื่อปกป้องข้อมูลที่ส่ง AES-256.

การปรับเปลี่ยนครั้งที่สองของ WaveLogic 5 คือชุดโมดูลออปติคัลนาโนปลั๊กอิน สามารถส่งและรับข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 400 Gbps โมดูลมีฟอร์มแฟคเตอร์สองแบบ - QSFP-DD และ CFP2-DCO แบบแรกมีขนาดเล็กและออกแบบมาสำหรับเครือข่าย 200 หรือ 400GbE เนื่องจากความเร็วในการเชื่อมต่อสูงและการใช้พลังงานต่ำ QSFP-DD จึงเหมาะสำหรับโซลูชันศูนย์ข้อมูล ฟอร์มแฟคเตอร์ที่สอง CFP2-DCO ใช้เพื่อส่งข้อมูลในระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร ดังนั้นจึงใช้ในเครือข่าย 5G และโครงสร้างพื้นฐานของผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต

WaveLogic 5 จะวางจำหน่ายในช่วงครึ่งหลังของปี 2019

โปรเซสเซอร์จะเร่งความเร็วออปติกเป็น 800 Gbit/s: วิธีการทำงาน
ภาพถ่าย — บ้าน —พีดี

ข้อดีและข้อเสียของโปรเซสเซอร์

WaveLogic 5 Extreme เป็นหนึ่งในโปรเซสเซอร์ตัวแรกๆ ในตลาดที่ส่งข้อมูลด้วยความยาวคลื่นเดียวที่ 800 Gbps สำหรับโซลูชันของคู่แข่งจำนวนมาก ตัวเลขนี้จะอยู่ที่ 500–600 Gbit/s Ciena ได้รับประโยชน์จากความจุช่องสัญญาณออปติคอลเพิ่มขึ้น 50% และเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของสเปกตรัม บน% 20

แต่มีปัญหาอยู่ประการหนึ่ง - ด้วยการบีบอัดสัญญาณและความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลที่เพิ่มขึ้น มีความเสี่ยงที่ข้อมูลจะบิดเบือน มันเพิ่มขึ้นตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้โปรเซสเซอร์ อาจมีประสบการณ์ ปัญหาในการส่งสัญญาณในระยะทางไกล แม้ว่านักพัฒนาจะบอกว่า WaveLogic 5 สามารถส่งข้อมูล "ข้ามมหาสมุทร" ด้วยความเร็ว 400 Gbit/s

analogs

ระบบเพื่อเพิ่มความจุไฟเบอร์ยังได้รับการพัฒนาโดย Infinite และ Acacia โซลูชันของบริษัทแรกเรียกว่า ICE6 (ICE - Infinite Capacity Engine) ประกอบด้วยสององค์ประกอบ - วงจรรวมแบบออปติคอล (PIC - Photonic Integrated Circuit) และตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลในรูปแบบของชิป ASIC PIC ในเครือข่ายจะแปลงสัญญาณจากออปติคอลเป็นไฟฟ้าและในทางกลับกัน และ ASIC มีหน้าที่รับผิดชอบในการมัลติเพล็กซ์

คุณสมบัติพิเศษของ ICE6 คือการปรับสัญญาณพัลส์ (การสร้างชีพจร). โปรเซสเซอร์ดิจิทัลจะแยกแสงที่มีความยาวคลื่นบางความถี่ออกเป็นความถี่ซับคาริเออร์เพิ่มเติม ซึ่งจะขยายจำนวนระดับที่มีอยู่และเพิ่มความหนาแน่นของสเปกตรัมของสัญญาณ คาดว่า ICE6 เช่น WaveLogic จะให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในช่องเดียวที่ระดับ 800 Gbit/s สินค้าน่าจะวางขายภายในสิ้นปี 2019

สำหรับ Acacia วิศวกรได้สร้างโมดูล AC1200 จะให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูล 600 Gbit/s ความเร็วนี้ทำได้โดยใช้การสร้างกลุ่มดาวสัญญาณแบบ 3 มิติ: อัลกอริธึมในโมดูลจะเปลี่ยนความถี่ของการใช้จุดและตำแหน่งในกลุ่มดาวโดยอัตโนมัติ โดยปรับความจุของช่องสัญญาณ

คาดว่าโซลูชันฮาร์ดแวร์ใหม่จะเพิ่มปริมาณงานของใยแก้วนำแสงไม่เพียงแต่ในระยะทางภายในเมืองหรือภูมิภาคเดียวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะทางที่ไกลกว่าด้วย ในการทำเช่นนี้วิศวกรจะต้องเอาชนะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับช่องสัญญาณรบกวน การเพิ่มขีดความสามารถของเครือข่ายใต้น้ำจะส่งผลดีต่อคุณภาพของการบริการของผู้ให้บริการ IaaS และบริษัทไอทีขนาดใหญ่ เนื่องจากพวกเขา “สร้าง» ครึ่งหนึ่งของการจราจรที่ส่งไปตามพื้นมหาสมุทร

เรามีสิ่งที่น่าสนใจอะไรบ้างในบล็อก ITGLOBAL.COM:

ที่มา: will.com

เพิ่มความคิดเห็น