डाटा सेंटर हाई स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल इंटरकनेक्ट टेक्नोलॉजी एडवांसमेंट

नेटवर्क सेवाओं के तेजी से विकास के आधार पर, डेटा केंद्रों में बैंडविड्थ की मांग अधिक से अधिक हो रही है। मूल रूप से, कई लिंक्स को बंडल करके मांग को पूरा किया जा सकता था, लेकिन आजकल क्लाउड कंप्यूटिंग, ऑनलाइन गेमिंग और ऑनलाइन एचडी वीडियो सभी के लिए बड़ी मात्रा में नेटवर्क बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, जिसे केवल अधिक लिंक जोड़कर पूरा नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पारंपरिक डेटा सेंटर के अपलिंक पर बुनियादी 10G इंटरकनेक्ट पोर्ट्स को 8 में बांध दिया जाता है, जिसका अर्थ है 80G बैंडविड्थ। यदि अधिक लिंक जोड़ने की लागत बहुत अधिक है, तो कई नेटवर्क उपकरण अधिक पोर्ट बंडलों का समर्थन नहीं कर सकते हैं, इसलिए वे केवल उच्च अग्रेषण दरों वाले पोर्ट उपकरणों की मांग कर सकते हैं, और इतनी बड़ी मांग के संदर्भ में 40G/100G बनाया जाता है। अब 40G/100G को सामान्य डेटा केंद्रों में उड़ान भरने के लिए बढ़ाया गया है, बड़े डेटा केंद्रों के लिए एक अनिवार्य विकल्प बन गया है, डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन आउटलेट्स पर कई 40G या 100G इंटरकनेक्ट पोर्ट तैनात किए जा रहे हैं, जिससे डेटा सेंटर की बाहरी एक्सेस बैंडविड्थ 100G से अधिक हो गई है। , या 1T तक भी। सौभाग्य से, लोगों के लिए 100G ऑप्टिकल मॉड्यूल की तकनीकी कठिनाई दूर हो गई है, लेकिन तकनीक के इस हिस्से में अभी भी कई समस्याएं हैं, जो अभी भी निरंतर विकास के अधीन हैं, तो चलिए इस क्षेत्र में तकनीकी प्रगति के बारे में बात करते हैं।

हाई-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल आमतौर पर 40G / 100G ट्रांसमिशन या उससे ऊपर के ऑप्टिकल मॉड्यूल को संदर्भित करते हैं, जिन्हें प्राप्त करना तकनीकी रूप से कठिन होता है, विशेष रूप से ट्रांसमिशन दूरी के संदर्भ में, और 100G ऑप्टिकल मॉड्यूल के लिए 10KM से अधिक की ट्रांसमिशन दूरी तक पहुंचना मुश्किल होता है। इसने डेटा सेंटर अनुप्रयोगों में 100G ऑप्टिकल मॉड्यूल की लोकप्रियता को धीमा कर दिया है। हालाँकि, विकास की यह प्रवृत्ति अपरिवर्तनीय है, जैसे हमारे कंप्यूटर और मोबाइल फोन, जो तेजी से और तेजी से चल रहे हैं, जब तक तकनीक में सुधार होगा, तब तक गति बढ़ती रहेगी। हाई-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल तकनीक भी लगातार विकसित हो रही है। वर्तमान में सबसे परिपक्व हैं पीएलसी प्रौद्योगिकी, साथ ही आईएनपी-आधारित एकीकरण प्रौद्योगिकी और सिलिकॉन फोटोनिक्स-आधारित एकीकरण प्रौद्योगिकी।

पीएलसी (प्लानर लाइटवेव सर्किट) को प्लेटफ़ॉर्म ऑप्टिकल वेवगाइड तकनीक कहा जाता है, यह संदर्भित करता है कि ऑप्टिकल वेवगाइड एक विमान में स्थित है, इसकी उत्पादन प्रक्रिया पारंपरिक अर्धचालक उत्पादन प्रक्रिया के अनुकूल है, और पारंपरिक ऑप्टिकल असेंबली प्रक्रिया की तुलना में सस्ता है, पैकेजिंग तकनीक अच्छी है। पीएलसी की दो बुनियादी संरचनाएं हैं: एक आयताकार ऑप्टिकल वेवगाइड है, ऑप्टिकल कोर परत स्तंभ है; एक रिज के आकार का ऑप्टिकल वेवगाइड है, ऑप्टिकल कोर परत एक रिज के ऊपर एक आयत है। पीएलसी तकनीक विभिन्न प्रकार के फ्लैट ऑप्टिकल वेवगाइड्स से बनी कार्यात्मक आवश्यकताओं के अनुसार एकीकृत ऑप्टिकल प्रक्रिया का मूल है, कुछ को कुछ स्थानों पर इलेक्ट्रोड जमा करना पड़ता है, और फिर ऑप्टिकल वेवगाइड्स और फिर ऑप्टिकल फाइबर या फाइबर सरणियों के साथ मिलकर, एक का उपयोग करके अत्यधिक एकीकृत तैयारी तकनीक, 128 तक नल की संख्या। ऑप्टिकल पावर डिस्ट्रीब्यूशन के लिए क्वार्ट्ज सब्सट्रेट पर दफन ऑप्टिकल वेवगाइड्स बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी, विकास और सूखी नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं का उपयोग ऑप्टिकल फाड़नेवाला उत्पादन के लिए सबसे अच्छी तकनीक है। पीएलसी विभिन्न मीडिया का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जैसे कि लिथियम नाइओबेट टाइटेनियम प्लेटेड ऑप्टिकल वेवगाइड्स, सिलिकॉन-आधारित जमा सिलिकॉन डाइऑक्साइड ऑप्टिकल वेवगाइड्स, आईएनजीएएस/आईएनपी ऑप्टिकल वेवगाइड्स और पॉलीमर ऑप्टिकल वेवगाइड्स, आदि। ये विभिन्न लागत और संचरण दक्षता में कुछ अंतर हैं। ये विभिन्न सामग्रियां, और प्रत्येक के फायदे और नुकसान हैं, इसलिए मैं यहां विवरण में नहीं जाऊंगा। संक्षेप में, पीएलसी तकनीक पूरी तरह से नई तकनीक नहीं है, लेकिन व्यक्तिगत ऑप्टिकल मॉड्यूल के ट्रांसमिशन बैंडविड्थ में सुधार के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए उन्नत उत्पादन प्रक्रिया की मदद से अभी भी कई मूल ऑप्टिकल तकनीक उधार लेती है।

जब ऑप्टिकल मॉड्यूल की गति 10G से बढ़ाकर 40G या 100G कर दी जाती है, तब भी इसे PLC तकनीक का उपयोग करके संतुष्ट किया जा सकता है, लेकिन अगर इसे 400G या 1T तक बढ़ाया जाना है, तो यह तकनीक कुछ हद तक अभिभूत है। वर्तमान तकनीकी प्रक्रियाओं के पास अभी तक इस तरह के बैंडविड्थ घनत्व को प्राप्त करने के साधन नहीं हैं, और अगर यह ऑप्टिकल मॉड्यूल को बड़ा करके हासिल किया जाता है, तो यह स्पष्ट रूप से एक अच्छा समाधान नहीं है, और पीएलसी निर्माण प्रक्रिया की जटिलता के साथ काफी बढ़ जाती है, जिससे पीएलसी-प्रकार के ऑप्टिकल मॉड्यूल की कीमत अधिक रहती है और इसे कम नहीं किया जा सकता है, इसलिए सिलिकॉन फोटोनिक्स तकनीक का उदय हुआ। यह सिलिकॉन फोटोनिक्स पर आधारित कम लागत वाली, उच्च गति वाली ऑप्टिकल संचार तकनीक है, जो इलेक्ट्रॉनिक संकेतों के बजाय डेटा संचारित करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करती है। यह कम लागत वाली तकनीक न केवल डेटा सेंटर विस्तार की लागत को नाटकीय रूप से कम करती है, बल्कि दर के संदर्भ में मूर के नियम को भी तोड़ती है (यदि मूर के नियम का पालन किया जाता है, तो ईथरनेट ट्रांसमिशन दरों के लिए 1T तक पहुंचना असंभव है), जिससे इसे तोड़ना संभव है सिंगल पोर्ट पर 1T बैंडविड्थ के माध्यम से, जो एक नई डेटा सेंटर तकनीक है, जिस पर 2016 से बहुत अधिक ध्यान दिया गया है। हालाँकि, ऑप्टिकल फाइबर के साथ सिलिकॉन फोटोनिक्स को जोड़ने में अभी भी तकनीकी चुनौतियाँ हैं, और 10 माइक्रोन कोर को संरेखित करने में चुनौतियाँ हैं। वेफर-स्तरीय निरीक्षण के लिए केवल 0.35 से 0.5 माइक्रोन आकार के वेवगाइड वाले फाइबर। खुशी की बात यह है कि अभी भी कुछ निर्माता हैं जिन्होंने इन तकनीकी कठिनाइयों को तोड़ दिया है और आधिकारिक बिक्री के लिए कुछ सिलिकॉन फोटोनिक ऑप्टिकल मॉड्यूल का उत्पादन किया है, जो 100G हाई-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल की कम संचरण दूरी की समस्या को दूर करते हैं। हालाँकि ये ऑप्टिकल मॉड्यूल अभी तक 200G और उच्च दर प्रदान करने में सक्षम नहीं हैं, लेकिन यह माना जाता है कि प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, यह निश्चित रूप से भविष्य में संभव होगा। तथ्य यह है कि ईथरनेट मानक संगठन ने अब 400G ट्रांसमिशन मानक विकसित करना शुरू कर दिया है, यह दर्शाता है कि यह सैद्धांतिक रूप से संभव है, अन्यथा इस तरह के ट्रांसमिशन मानक को विकसित करना संभव नहीं होगा।

फोटोनिक एकीकरण भी एक तकनीक है जिसे भविष्य के हाई-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल के लिए चुना जा सकता है। सेंटरपीस के रूप में एक डाइइलेक्ट्रिक वेवगाइड के साथ एक ऑप्टिकल वेवगाइड-आधारित इंटीग्रेटेड सर्किट ऑप्टिकल डिवाइसेस को एकीकृत करता है, यानी कई ऑप्टिकल डिवाइसेस को एक सबस्ट्रेट पर इंटीग्रेट किया जाता है ताकि एक संपूर्ण बनाया जा सके, और डिवाइस एक सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल वेवगाइड के साथ एक दूसरे से जुड़े होते हैं। उच्च गति अग्रेषण ऑप्टिकल मॉड्यूल। फोटोनिक एकीकरण फाइबर-ऑप्टिक संचार का सबसे अत्याधुनिक और आशाजनक क्षेत्र है, और यह भविष्य के नेटवर्क की बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा करने के सर्वोत्तम तरीकों में से एक है। बेशक, फोटोनिक एकीकृत ऑप्टिकल मॉड्यूल का निर्माण कोई आसान काम नहीं है। फोटोनिक उपकरणों में एक त्रि-आयामी संरचना होती है और उत्पादन के लिए विभिन्न सामग्रियों की कई पतली फिल्म ढांकता हुआ परतों पर दोहराए जाने वाले जमाव और नक़्क़ाशी की आवश्यकता होती है, और इस प्रकार की जटिल तकनीक को केवल 400G पर देखे जाने की उम्मीद है।

डेटा सेंटर हाई स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल तकनीक अभी भी विकसित हो रही है और एक बार सफलता मिलने के बाद डेटा सेंटरों के लिए अपने नेटवर्क बैंडविड्थ को बढ़ाना बहुत फायदेमंद होगा। काफी हद तक, हाई-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल की तकनीक ने डेटा केंद्रों को उच्च नेटवर्क बैंडविथ में जाने से रोक दिया है। पिछली नेटवर्क बैंडविड्थ वृद्धि प्रक्रिया से, एक बार जब उच्च गति वाले ऑप्टिकल मॉड्यूल डिजाइन और कार्यान्वित और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो जाते हैं, तो वे जल्द ही वास्तविक नेटवर्क और इसके सभी सहायक नेटवर्क उपकरण, ऑप्टिकल फाइबर, नेटवर्क चिप्स आदि में प्रतिस्थापन की एक लहर शुरू कर देंगे। जल्द ही समर्थन के साथ मिलान किया जाएगा, इसलिए ऑप्टिकल मॉड्यूल प्रौद्योगिकी का विकास स्तर डेटा सेंटर के समग्र बैंडविड्थ स्तर को निर्धारित करता है और यह नेटवर्क बैंडविड्थ में सुधार के लिए डेटा सेंटर का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है।