Mis on DCI tehnoloogia andmekeskustes?

Kaasaegses DCI tehnoloogia juurutamises suurendavad elektroonilised ühendused võimsust kahe peamise mehhanismi kaudu: kiibi kontaktide arvu suurendamine ja SERDES-i (serializer/Deserializer) kiiruse suurendamine. Edenemine kolmes CMOS-protsessi sõlmes -45 nm, 32 nm ja 22 nm näitab, kuidas DCI tehnoloogia areng on otseses korrelatsioonis pooljuhtide edenemisega.

45 nm sõlmes töötavad SERDES kanalid kiirusega 10 Gb/s, 8 kanaliga pordi kohta, mis nõuavad 32 elektrilist I/O kontakti pordi kohta. 22 nm tehnoloogiale üleminekul tõusevad SERDESi kiirused 32 Gb/s-ni 10 kanaliga pordi kohta, nõudes 40 kontakti pordi konfiguratsiooni kohta.

DCI tehnoloogiarakenduste elektrooniliste ühenduste energiatarbimise mõõdikud näitavad olulisi väljakutseid. Pika ulatusega SERDES-rakendused tarbivad 45 nm juures 7000 fJ/bit, paranedes 32 nm juures 4560 fJ/bit ja jõudes 22 nm protsessisõlmedes 3311 fJ/bit. Kuigi need täiustused on olulised, saavutavad need kolme tehnoloogiapõlvkonna lõikes pordi võimsuseesmärgiks vastavalt 560 mW, 730 mW ja 1060 mW, mis esitab kõrge {{13}radioksiga DCI tehnoloogiliste lülitite jaoks soojusjuhtimise väljakutseid.

DCI tehnoloogilise infrastruktuuri fotoonilised lahendused võimendavad mastaapsuse saavutamiseks lainepikkusjaotusega multipleksimist (WDM). Lainepikkuste arv lingi kohta kahekordistub iga protsessi genereerimisega: 8 lainepikkust 45 nm juures, 16 lainepikkust 32 nm juures ja 32 lainepikkusel 22 nm, mis kõik töötavad ühtlaselt 10 Gb/s lainepikkuse kohta.

See lähenemine annab pordi ribalaiused vastavalt 80 Gb/s, 160 Gb/s ja 320 Gb/s, mis näitab fotoonilise DCI tehnoloogia rakenduste paremat ribalaiuse skaleerimise potentsiaali.

DCI tehniliste fotoonlülitite mikrorõngasresonaatorid vajavad täpset soojusjuhtimist, et säilitada laserlainepikkusega kammidega resonantsi joondus. Tootmise variatsioonid ja räni soojuspaisumise koefitsient nõuavad iga rõnga aktiivse temperatuuri juhtimist. Võimsus-optimeeritud lähenemisviis kasutab võrdsete-vahedega mikrorõngaste massiive kombineerituna intelligentse režiimi kasutamisega.

DCI tehniliste optiliste andmeteede jaoks rakendatud elektrooniline arbitraažiskeem (EARB) kasutab paralleelse eesliidete puu arhitektuuri, mis on analoogne paralleelsete eesliidete liitjate kujundustega, kus prioriteedipõhised{0}}toetuste levitamise peeglid kannavad levimehhanisme.

See tsentraliseeritud, konveierpõhine lähenemine korraldab k paani loogilises ringis prioriteedijärjestuses, tagades õigluse ümmarguse-robin ajastamise kaudu.

Disain toetab mitut samaaegset luba sisendpordi kohta (kuni 2), võimaldades sisemise ribalaiuse kasutust keskmiselt 30% parandada DCI tehnilistele töökoormustele tüüpilistes ühtsetes juhuslikes liiklustingimustes.

DCI tehniliste lülitite optiline arbitreerimine kasutab spetsiaalseid arbitraažilainejuhte, millel on lainepikkuse---väljund-pordi vastendus. Kanali märgiskeem tagab alam-8-tsüklilise edasi-tagasi ajad, säilitades konkurentsivõime elektrooniliste alternatiividega, pakkudes samal ajal potentsiaalselt suurepäraseid skaleerimisomadusi, kuna juhtmete viivitused tulevastes protsessisõlmedes suurenevad.

DCI tehniliste lülitite põhjalik võimsusmudel hõlmab andmeteed ja arbitraažiressursse, pöörates erilist tähelepanu õhkjahutusega süsteemide 140 W termilise disaini võimsuse (TDP) piirangule.

International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) on tööstuse arengu lõplik juhend, mis rõhutab fotoonilise integratsiooni strateegilist tähtsust andmekeskuste vastastikuse ühenduvuse põhiliste kitsaskohtade ületamisel. Kuna pilvandmetöötlus, suurandmete analüütika ja tehisintellekti rakendused suurendavad jätkuvalt nõudlust suurema ribalaiuse järele, osutab tööstusharu konsensus hübriidelektro{1}}fotoonikasüsteemidele kui kõige elujõulisemale teele.