Forger un chemin vers le 1.6 T
Le défi de la planification de la croissance exponentielle est la fréquence croissante et la perturbation du changement. Même lorsque les gestionnaires de datacenters hyperscale et multi-locataires commencent à migrer vers les 400G et 800G, la barre a déjà été relevée à 1.6T. L’explosion actuelle des services cloud, des architectures cloud distribuées, de l’intelligence artificielle, de la vidéo et des charges de travail d’applications mobiles dépassera rapidement les capacités des réseaux 400G/800G actuellement déployés. Le problème n’est pas seulement la capacité de bande passante, mais aussi l’efficacité opérationnelle.
Poussée par les besoins accrus en électricité, la mise en réseau représente une part croissante des coûts de livraison globaux au sein du datacenter. Les commutateurs réseau d’aujourd’hui ne sont pas en mesure de prendre en charge les exigences d’alimentation requises par les réseaux de plus grande capacité de demain. Par conséquent, les composants réseau de nouvelle génération cherchent à réduire leur consommation d’énergie par bit, qui devrait atteindre 5 pJ/bit à terme.
C’est là que le passage à 1.6 T est une étape si importante. Entre autres choses, la technologie 1.6T offre une mise en réseau plus écoénergétique, aidant ainsi les opérateurs à répondre à la demande de capacité d’application supérieure à des coûts réduits. Alors, comment y arriver ? Voici quelques réflexions.
Commencez par le commutateur
Les commutateurs réseau, les appareils alimentés les plus nombreux du réseau, font partie des plus gros consommateurs d’énergie, la signalisation électrique entre l’ASIC et l’émetteur/récepteur optique en utilisant le plus. À mesure que les vitesses des commutateurs augmentent, l’efficacité de la signalisation électrique diminue, limitant les vitesses des commutateurs à 100G actuellement. À au moins trois ans d’intervalle des E/S série capables de prendre en charge les voies 200G, certains gestionnaires de réseau déploient des commutateurs à densité plus élevée (radix).
D’autres, cependant, plaident pour davantage de solutions ponctuelles, telles que les câbles de survol par rapport aux cartes câblées imprimées (PWB), afin de relever le défi de la signalisation électrique et de permettre des optiques enfichables futures. D’autres solutions impliquent l’utilisation de l’OSFP-SD pour doubler les comptages de voies et augmenter la vitesse de signalisation à 200G. Il y a également ceux qui préconisent qu’une approche de plateforme soit nécessaire pour soutenir la croissance à long terme.
Le rôle des optiques co-emballées et quasi-emballées (CPO/NPO)
Une approche plus systématique pour augmenter radicalement la densité et réduire la puissance par bit est l’optique co-packagée (CPO). Les partisans de la CPO soutiennent que la réduction suffisante de la puissance par bit pour les commutateurs 1.6 T et 3.2 T nécessite de nouvelles architectures dotées de CPO. CPO limite la signalisation électrique à de très courtes portées et élimine les retardateurs tout en optimisant les schémas FEC. Cependant, la mise sur le marché de la technologie à grande échelle nécessite un réoutillage important dans l’ensemble de l’écosystème réseau. De nouvelles normes amélioreraient considérablement cette transformation du secteur.
Le résultat final avec CPO est qu’il faudra du temps pour mûrir. Le modèle d’optique proche de l’emballage (NPO) peut offrir une étape intermédiaire qui pourrait être plus facile et plus rapide à mettre sur le marché, en supposant que la chaîne d’approvisionnement du secteur puisse s’adapter. Nombreux sont ceux qui soutiennent que les modules enfichables continuent à avoir du sens grâce à la norme 1.6T.
Signalisation électrique 200G et besoin de plus de fibres
L'accès au prochain nœud de commutation (doublement de la capacité) peut être effectué avec plus de ports d'E/S ou des vitesses de signalisation plus élevées. Chaque option présente des avantages, en fonction de la manière dont la bande passante sera utilisée. Le fait d’avoir plus d’E/S augmente le nombre de périphériques pris en charge par un commutateur, tandis que les combinaisons de bande passante agrégée plus élevées peuvent prendre en charge des applications à plus longue portée utilisant moins de fibres.
Récemment, le MSA 4x400G a suggéré un module 1.6T avec des options de 16 voies électriques 100G ou 8 voies électriques 200G et une variété d’options optiques cartographiées via le facteur de forme OSFP-XD à 16 voies. Une application à radix élevé nécessiterait 321 connexions duplex à 100G (peut-être SR/DR 32) tandis que des options à portée plus longue répondraient aux générations précédentes à 200G/400 G.
Chemins potentiels vers les voies 200G
Bien que les fournisseurs aient démontré la faisabilité des voies 200G, les clients ont des préoccupations concernant la capacité à fabriquer suffisamment d’optiques 200G pour réduire le coût. La reproduction de la fiabilité 100G et la durée nécessaire pour qualifier les puces sont également des problèmes potentiels.2
Quelle que soit la migration vers la 1.6T, elle impliquera inévitablement plus de fibres. Le MPO16 jouera probablement un rôle clé car il offre des voies plus larges avec une perte très faible et une fiabilité élevée. Il offre également la capacité et la flexibilité nécessaires pour prendre en charge des applications à radix plus élevé. Parallèlement, à mesure que les liaisons à l’intérieur du datacenter raccourcissent, l’équation se tourne vers la fibre multimode, avec son optique à moindre coût, une latence améliorée, une consommation d’énergie réduite et des performances d’alimentation/bit.
Alors, qu’en est-il des prédictions tant attendues de la disparition du cuivre ? À ces vitesses plus élevées, cherchez à ce que les E/S en cuivre soient très limitées, car il est peu probable d’atteindre un équilibre raisonnable entre puissance/bit et distance. Cela est vrai même pour les applications à courte portée qui finiront par être dominées par les systèmes optiques.
Ce que nous savons
Tout cela pour dire qu’une grande partie du trajet nécessaire jusqu’à 1.6 T est toujours en l’air. Néanmoins, certains aspects de la migration vers la 1.6 T se concentrent.
1 MSA OSFP-XD inclus en option pour deux connecteurs MPO16 prenant en charge un total de 32 connexions SMF ou MMF
2 Le bon chemin vers l’optique 1.6T PAM4 : 8x200G ou 16x100G ; Compteur de lumière ; décembre 2021
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