Blog Connectivity: Willy Rietveld over waarom connectors met een laag optisch verlies gebruiken in datacenters?

Datacenters groeien in omvang. Ze moeten zo flexibel mogelijk zijn. En als we niet oppassen verbruiken ze meer en meer vermogen.

Hoe optische interconnects met lage optische verliezen kunnen helpen…..

Weet u het nog? De vorige keer schreef ik over het verschil tussen direct verbonden bekabeling en gestructureerde bekabeling. In de eerste verbinden we de actieve apparaten (tranceivers) met een optische kabel en bij de tweede optie wordt vaak meer dan een patchkabel gebruikt in combinatie met een trunk kabel. Voor deze laatste configuratie hebben we lage attenuatie optische interconnects nodig. Waarom? Ik leg het uit.

Het optische vermogen dat een laser kan genereren in een tranceiver is gelimiteerd. Zo ook de sensitiviteit van de detector in een tranceiver. Met de sensitiviteit bedoel ik de kleinste hoeveelheid licht dat moet aankomen bij de detector zodat het signaal nog altijd kan worden geregenereerd. (Tranceiver = een behuizing dat een TRANSmitter bevat zoals een laser en een ontvanger zoals een optische detector.) Dit betekent dat de totale optische attenuatie (het verlies van licht) ook een limiet heeft. Wanneer het aantal interconnects wordt vergroot in een link tussen twee tranceivers, moet het optische verlies van de connector lager zijn.

Hoe meer patch kabels, cassettes en trunks we kunnen gebruiken in een link, hoe flexibeler we kunnen zijn met het bouwen en verbouwen van een datacenter. Ook wordt het migreren van 10Gbs naar 40Gbs en 100 Gbps mogelijk gemaakt door gestructureerde bekabeling en lage optische verliezen interconnects. Als je meer wilt weten hierover kun je ‘MPOptimate’ intypen in je browser….

Met de migratie van 100Gbps naar 400Gbps migreren we mogelijk ook van 10Gbps naar 25Gbps per kanaal (25Gbps lasers of VCEL’s – Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Ook hierover is meer informatie online: type hiervoor ‘Coolbit’ in je browser. Deze migratie resulteert hoogst waarschijnlijk in een nog lager optisch vermogen welke we kunnen verbruiken per link en opnieuw de ‘drive’ achter optische interconnects met lagere verliezen!

Als het budget voor optisch vermogen NIET volledig wordt verbruikt door fiber en interconnects dan is het mogelijk om de laser aan te drijven binnen de tranceiver met minder stroom, waardoor er minder vermogen verbruik is van deze complete link. Tel je het totaal aantal links op in de datacenters vandaag dan zou dit een enorme kostenbesparing betekenen. Je reduceert namelijk de benodigde energie voor elektriciteit als ook de hitte die wordt veroorzaakt. Alleen al de hitte vraagt veel energie om te worden gekoeld waar nodig.

Lage verliezen optische interconnects creëren is makkelijker gezegd dan gedaan. De meesten van ons weten dat een optische fiber een diameter heeft van 125 micro meter. Dat is een millimeter gedeeld door acht, dus ongeveer de diameter van een haar (als je dus haar zou hebben). Optische attenuatie van een interconnect gaat allemaal over XY uitlijning tussen de verbindende fibers en zeker weten dat de fibers elkaar ‘aanraken’ (in Z) zonder een luchtspleet. We gebruiken vaak de term ‘guaranteed Physical Contact’ of PC. Als het gaat om XY uitlijnen gebruik ik als voorbeeld vaak een tuinslang. Als je twee slangen niet goed verbindt, verlies je water. Dit geldt ook voor optische fibers, alleen is het daarbij verlies van licht in plaats van water. En het is op een kleinere schaal….vergeleken met een standaard tuinslang.

In mijn volgende blog ga ik meer gedetailleerd in op lage verliezen optische interconnects en de combinatie met dichtheid. Hopelijk ‘zien’ we elkaar dan weer!

• Willy Rietveld
• W.Rietveld@TE.com