1. Gigalight ComunitàHome
  2. Blog
  3. mercati

Progettazione di data center: costo, tecnologia, concisione e riconfigurabilità

I data center 100G stanno maturando, non importa da quale angolo, le tecnologie stanno diventando sempre più perfette. I data center 100G possono già trasportare la maggior parte delle cose che vogliamo, ma al massimo carica solo la memoria e il cibo spirituale della vita umana - vediamo alcuni calcoli, ma tali calcoli non sono diversi dal supercalcolo dell'era precedente. Se non comprendiamo l'obiettivo delle applicazioni del data center, non possiamo progettare un data center che corrisponda a tecnologie e applicazioni.

Progettazione di data center

La tecnologia di interconnessione ottica passa da 100G a 200G e 400G. Forse possiamo dire che l'interconnessione ottica 100G ha appena raggiunto la sua solida performance in 2018. Quindi possiamo sostanzialmente affermare che i data center 100G costruiti prima di 2018 sono tutti edifici pericolosi o case costruite su terreni sabbiosi. Dobbiamo essere consapevoli dei rischi.

Gli attuali data center di grandi dimensioni seguono fondamentalmente la struttura 100G CWDM4 dell'ultima era e utilizzano AOC e DAC contemporaneamente. Oggi, abbiamo bisogno di ritestare un argomento. La proposta è quella di dividere il data center in due parti: struttura di trasmissione e struttura di interconnessione. L'architettura attiva WDM viene utilizzata nel livello di trasporto, mentre la struttura PSM parallela (comprese le ottiche parallele e le componenti elettriche parallele) viene utilizzata stabilmente nello strato di interconnessione. Vediamo che l'architettura simile a Facebook è molto concisa, ma è anche ad alto costo. Pertanto, è necessario per noi dimostrare la relazione tra il costo economico e la struttura economica. Quello che dobbiamo fare è trovare una sorta di relazione basata su un principio fisso che ci guiderà a fare la scelta migliore nelle scelte difficili.

Il costo del centro dati 100G Struttura CWDM4

Affinché la struttura 100G CWDM4 sia ampiamente utilizzata, i data center hanno pagato un prezzo elevato. La ragione principale è che nell'era passata, la stabilità e la consistenza dei chip ottici non erano buoni e l'interconnessione ottica dei data center era in un periodo senza standard. Per fortuna, almeno GigalightGli standard di progettazione del prodotto sono in linea con le aspettative e le applicazioni. Ora l'industria sa che affidabilità, durata del prodotto e costi di manutenzione sono correlati tra loro. Le attuali conclusioni sostengono fondamentalmente che CWDM4 è conforme alle caratteristiche tradizionali del data center 100G in termini di implementazione della tecnologia, come il risparmio delle fibre ottiche, il passaggio dalla manutenzione di più prodotti alla manutenzione di un unico prodotto. Tuttavia, da un diverso punto di vista, questa struttura concisa è anche problematica. Ci sono tre ragioni mostrate come segue.

  • I ricetrasmettitori ottici sono costosi. Quando calcoliamo i costi dell'architettura di interconnessione, tendiamo a non calcolare il costo delle fibre ottiche, perché questa è l'inversione end-to-end, che porterà il nostro pensiero a una direzione molto antiquata. Mentre costruiamo l'edificio, non considereremo la quantità di vernice che dobbiamo usare. Le fibre ottiche servono i sistemi, proprio come la vernice serve gli edifici, o il cibo serve tre pasti per gli esseri umani. L'introduzione della tecnologia WDM per tutte le architetture di interconnessione richiede almeno 2 per 3 volte il costo dei ricetrasmettitori ottici.
  • Il costo totale non è economico. Il motivo per cui non preferiamo utilizzare più tecnologie WDM nell'interconnessione è che la stratificazione del segnale nelle reti dense è meglio chiara e programmabile. Il ricetrasmettitore WDM riduce il costo delle fibre ottiche di 3 / 4 principalmente tramite tecnologia AWG o ottica spaziale libera, ma comporta problemi di elevati investimenti produttivi e una buona velocità di produzione nell'industria, sacrificando i margini di profitto. In effetti, sappiamo che la stragrande maggioranza delle distanze di interconnessione si trova all'interno dei contatori 500, quindi i risparmi sui costi delle fibre ottiche sono molto limitati.
  • Se il costo di manutenzione è economico. La disputa risiede nella natura economica della manutenzione. Gli aspetti economici della manutenzione risiedono nella stabilità del prodotto e nella riconfigurabilità della rete. Dal punto di vista della stabilità del prodotto, i ricetrasmettitori CWDM4 stanno diventando maturi e affidabili, ma sono ancora un ordine di grandezza peggiore di quelli PSM4. Ovviamente, i data center non devono considerare questo ordine di grandezza. Quindi, parliamo della riconfigurabilità della rete. La cosiddetta riconfigurabilità è di spingere la struttura originale verso il basso e ricostruirla di nuovo per vedere se è rimasto qualcosa. Dal punto di vista umano del punto di vista dell'economia verde, se vogliamo aggiornare la rete esistente in primo luogo, è necessario per noi dimostrare quale dovrebbe essere la futura architettura di rete dei data center, quindi torneremo a conclusione.

La futura architettura di rete dei data center

Due anni fa, ho pubblicato un articolo sulla scelta di PSM o WDM nel data center. In questo articolo, penso che la scelta del PSM sia più realistica, ma ha attirato alcune critiche. La realtà è anche contraria alla mia opinione: il data center si sta spostando verso la struttura di CWDM4 che copre PSM4. Tuttavia, proprio come gli esseri umani sulla strada, è molto comune che la visione corretta venga sostituita dal percorso sbagliato. Un bambino cresciuto in un ambiente povero ha sicuramente una visione del mondo totalmente diversa e una prospettiva di soldi da un bambino di origine ricca. Alla mostra 2018 OFC, il tema di 400G era molto popolare, ma era molto immaturo. Secondo la comprensione della gente di 400G all'inizio di 2018, è fondamentalmente saltare la tecnologia PAM4 e utilizzare direttamente la tecnologia 100G Single Lambda DSP per impiantare il ricetrasmettitore 400G, ovvero saltare 200G direttamente a un 400G inimmaginabile. Questo salto non è una generazione, ma due generazioni. Ora, sappiamo già che questo desiderio è ovviamente troppo ottimista.

Da NRZ a PAM4 e poi a DSP, è un salto graduale o un salto che può raggiungere l'obiettivo finale in un solo passaggio? Dobbiamo ancora discutere di queste tecnologie dal punto di vista della trasmissione o dell'interconnessione. Penso che i primi due siano usati per l'architettura di interconnessione, mentre la tecnologia DSP è fondamentalmente utilizzata solo nel campo della trasmissione ottica.

C'è una differenza fondamentale tra il lavoro di DSP e la modulazione PAM4. Se il DSP può avere successo nel modulo lato client è ancora sconosciuto - credo che sia impossibile utilizzare il DSP per gestire la distorsione del segnale recuperata senza alcuna elaborazione del livello ottico del collegamento. Naturalmente, proprio come molte delle mie opinioni sono state gradualmente corrette dal progresso dei tempi, cercare di discutere, esplorare e commettere errori è l'unica via per il progresso delle tecnologie e dei mercati umani. A parte l'imprevedibilità dell'implementazione della tecnologia, abbiamo quattro architetture analitiche che coprono le reti 200G e 400G.

  • 200G NRZ. L'architettura di 200G NRZ è una struttura che utilizza i segnali paralleli 8. I vantaggi sono che il costo è molto basso e la densità è molto alta. Lo svantaggio è che la complessità del cablaggio fisico e il costo una tantum della quantità di fibra ottica sono più elevati.
  • 200G PAM4. L'architettura di 200G PAM4 è un'architettura FR4 per modulare l'innovazione tecnologica nell'area elettrica. Il vantaggio è che il costo è moderato e la densità è molto elevata, il che consente di risparmiare molta fibra ottica rispetto all'architettura NRZ. Per quanto riguarda le carenze, se ce ne sono, è lo stesso di 100G CWDM4.
  • 200G / 400G. L'architettura ibrida 200G / 400G adotta la tecnologia PAM4 e la tecnologia di multiplexing dei canali 8-FR8. I vantaggi sono che il costo è bilanciato, la densità è molto alta e la domanda per la fibra ottica è molto piccola. Lo svantaggio è che la stabilità della struttura ottica e del modulo rimane da investigare.
  • 400G Silicon Photonics. L'architettura 400G Silicon Photonics può realizzare la trasmissione 100G Single Lambda ideale con l'aiuto della piattaforma tecnologica Silicon Photonics e DSP non è richiesto. I vantaggi di questa architettura sono ovviamente economici, moderati, veloci e semplici. Lo svantaggio è che il ricetrasmettitore ottico Silicon Photonics è una tecnologia alternativa, che necessita ancora di allevamento del tempo.

sommario

  • La direzione dell'evoluzione dell'architettura 100G CWDM4 pura è 200G FR4, che non può essere ulteriormente sviluppata. È necessario ricollegare o aumentare le risorse in fibra ottica.
  • La direzione dell'evoluzione dell'architettura di rete 100G PSM4 è 200G DR4 o 200G Silicon Photonics DR4 o 400G DR4.
  • La rete 8G NRZ del canale 200 fornisce abbondanti risorse in fibra ottica. Quindi, la sua evoluzione futura non è un problema e probabilmente sprecherà metà delle risorse in fibra ottica.

Al momento, non abbiamo prestato attenzione a una struttura di rete 400G popolare: 400G DR4 e FR4. Fondamentalmente, crediamo che questa architettura sia estremamente difficile da raggiungere. Questa architettura è una bella illusione di persone che trascendono le difficoltà tecniche, e non è necessariamente economica dal punto di vista pratico.

Le priorità del design del data center

Comprendiamo che le persone comprese noi stessi hanno cercato un data center che sia conciso, riconfigurabile ed economico. Ma la gente di solito dà la priorità alle cose in termini di semplicità, riconfigurabilità, costi e tecnologia, che va contro la legge delle cose. Contrariamente alla legge delle cose, sono necessarie ulteriori spese. Non c'è nulla che gli umani non possano fare, ea volte sono così capricciosi da rovinare i costi. Crediamo che da un punto di vista professionale, dovremmo innanzitutto mettere il costo, seguito dalla tecnologia, poi dalla concisione e infine dalla riconfigurabilità.

  • Costo. Il data center deve essere orientato ai costi. Solo un'economia orientata ai costi è la più ragionevole e coerente con i benefici complessivi, perché il punto di partenza dell'economia è la relazione tra costi e benefici. La struttura industriale senza considerare i costi distorce la tecnologia, la semplicità e l'ordine mondiale.
  • Tecnologia. La tecnologia ha il suo corso temporale di realizzazione e l'uso e il costo della tecnologia in periodi diversi mostrano una relazione corrispondente. Il costo determina la scala della tecnologia, piuttosto che forzare una tecnologia a ridurre deliberatamente i costi. Ad esempio, abbiamo promosso con forza la scala della tecnologia per l'energia solare e i veicoli elettrici per ridurre i costi, ma abbiamo pagato un prezzo molto alto.
  • Concisione. La concisione non può essere vista in modo ampio, o dalla superficie di quella ingenua semplicità. La concisione è il risultato della progettazione del processo e non può diventare una sorta di intenzione originale. Quando diciamo che il design deve essere conciso, intendiamo trovare un'espressione concisa dopo che tutte le abilità e le tecniche sono contenute. La concisione è un tipo di arte dopo l'astrazione complessa. La semplicità della superficie può essere interpretata come un graffito o una pigrizia.
  • riconfigurabilità. La riconfigurazione è molto difficile. Guardando indietro al percorso tecnologico che gli esseri umani hanno attraversato, scopriamo che la tecnologia e la rete non sono riconfigurabili, il che ha effettivamente causato molti sprechi. La missione riconfigurabile richiede che gli esseri umani realizzino produzione e input secondo i piani. L'economia di mercato con rifiuti sfrenati è essenzialmente riconfigurabile. Al momento, gli esseri umani non sono in grado di ricostruire la tecnologia, quindi dovremmo piuttosto fare un buon piano invece di pensare a come ricostruirlo.

Questo è un articolo originale scritto da Gigalight. Se riprodotto, si prega di indicare la fonte: https://www.gigalight.com/community/data-center-design-costhnechnology-conciseness-and-reconfigurability/

Contattaci

Email: sunwf@gigalight.com