データセンター光モジュールの消費電力要件
Dec 13, 2025|
費用光モジュール実際には、これはデータセンターのテクノロジー選択の最大の原動力ではありません。最初の要素は消費電力、2 番目は帯域幅密度、3 番目はコストです。
現在、データセンターを建設する際、企業は実際に発電所を買収しようとしています。データセンターのエネルギー消費量は、よくこのように説明されます。データセンターはすでに世界のエネルギー消費量の xx% を占めており、これは恐ろしい数字です。
2018年にはデータセンターのエネルギー消費量削減を推進する専門組織を設立。スイッチの帯域幅は 3 年ごとに 2 倍になります。データセンターのスイッチ帯域幅の急激な増加に伴い、エネルギー消費はますます憂慮すべきものとなり、エネルギー削減が主要な傾向となっています。
光モジュールの消費電力と、スイッチ変換率を使用して。
現在、12.8T スイッチでは、400G光モジュール、最小消費電力は 8 pJ/ビットです。
データセンターに期待される目標は何か知っていますか?
エネルギー消費目標は 1 pJ/ビット、コスト目標は 0.1 ドル/G です。どちらの数字も信じられないほど困難です。
2年前の目標を覚えていますか？ 1 ドルで 1G は多くの人々に衝撃を与えました。一昔前のことのように思えますが、すでに実現しています。業界チェーンはすでに、現在の底値に対処するのに苦労しています。-100Gモジュールでは、価格が10Gで1ドルに下がったとき、どうやって生き残るでしょうか？エネルギー消費目標 1 pJ/ビットは、400G 光-から-電気への変換で消費できるのは 0.4 W だけであることを意味します。既存の光モジュールの観点からすると、これはコスト目標よりもさらに困難です。
したがって、さまざまな低出力レーザーや低出力電子チップが開発されてきました。{{0}さまざまな低電力パッケージング方法も登場しています。-
IBM の光電子共同パッケージ スイッチは、16 アレイ VCSEL と PD を使用し、チャネルあたり 56 Gb/s でエネルギー消費量が 4 pJ/ビットです。{0}
| パラメータ | 価値 |
|---|---|
| チャンネル数 | 16 |
| レート | 56Gb/秒 |
| 形式 | NRZ |
| 電気インターフェース | XSR |
| 光接続 | 30m @ OM4 |
| 消費電力 | 4pJ/ビット |
| 寸法 | 13mm×13mm×4mm |
もちろん、私が常に実現したいと思っていた究極のアイデアもあります。それは、なぜ電気的にスイッチされるチップを使用する必要があるのかということです。 「交換」の意味は、単に任意の 2 つの I0 ポート間でチャネルを切り替える機能を指します。
その昔、信号伝送路はケーブルであり、スイッチングは電子チップ内のスイッチング回路を使用して行われていました。
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その後、ケーブル伝送の帯域幅と距離の制限により、伝送用に光ファイバーが導入されました。これは、光信号を電気信号に、またはその逆に変換する、注目すべき IO コンポーネントであるトランシーバーの開発につながりました。信号処理は電気チップによって処理され、信号伝送は光ファイバーによって行われます。
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トランシーバーの光電変換ステップを単純に削除し、代わりに光スイッチングを使用してはどうでしょうか?そのほうがずっと良いでしょう。
以前は、光スイッチング チャネルは数が少なく、損失が大きく、かさばるため、電気チップを完全に置き換えることは非常に困難でした。しかし、現在、統合型光スイッチのチャネル数は増加し、サイズも小型化しており、光の制御はますます正確になっています。
今後数年間では、データセンターの光モジュールのフォームファクタがそれほど明確ではなくなり、より多くの機能がスイッチング チップの近くに統合およびパッケージ化される傾向が見られるでしょう。おそらく、そう遠くない将来には、光電変換のための送受信機能さえも不要になるでしょう。これにより、消費電力とコストの大幅な削減につながります。