在未來,隨著光子集成技術(shù)的發(fā)展,特別是硅光子學(xué)的發(fā)展,100Gb/s解決方案的能耗將會比10Gb/s的功耗還要少。光波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技術(shù)是在一根光纖中同時同時多個波長的光載波信號,而每個光載波可以通過FDM或TDM方式,各自承載多路模擬或多路數(shù)字信號。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來(復(fù)用),并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸,在接收端又將這些組合在一起的不同波長的信號分開(解復(fù)用),并作進一步處理,恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。從幾米到10公里的距離,這一技術(shù)都會是數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的佳選擇。
(1)使用光纖聯(lián)接以太網(wǎng)
在90年代初,千兆以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的時候,光纖收發(fā)器就已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心開始使用,但一般都應(yīng)用在長距離傳輸上,特別是300米以上的長距離,光纖相對于普通的導(dǎo)線優(yōu)勢更為明顯。而隨著10Gb/s以外網(wǎng)的普及,光纖收發(fā)器也被應(yīng)用在了更短的距離上,甚至在10米的距離上。在2011年,10Gb/s以太網(wǎng)收發(fā)器的出貨量將超過5萬個。和傳統(tǒng)的收發(fā)器相比,光纖收發(fā)器的功率每個只有1瓦,而傳統(tǒng)收發(fā)器的功率會達到10瓦,僅此一項,就會為數(shù)據(jù)中心每年省去1700萬美元的電力成本。如果光纖能夠在數(shù)據(jù)中心大規(guī)模的使用,包括服務(wù)器,交換機以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,他們將能夠節(jié)約更多的能源。
(2)使用光子集成以及波分復(fù)用技術(shù)(WDM)來擴展100Gb/s或更快速度的以太網(wǎng)
經(jīng)過三年的努力,在去年7月已經(jīng)有多家公司宣布支持基于數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的100米到40千米的IEEE802.3ba標(biāo)準化100Gb以太網(wǎng)。不過不幸的是,一些早期的收發(fā)器設(shè)備的功率會達到20瓦,這超過了傳統(tǒng)的10Gb以太網(wǎng)解決方案的10瓦功率。這是因為部署的100Gb以太網(wǎng)需要4個波長的光纖連接路徑(4×25GB/S),如果是10個10Gb/s的光纖路徑,功率和復(fù)雜性會更大。現(xiàn)在,有一種低功耗的解決方案已經(jīng)得到了谷歌,博科等20多家公司的支持,可以實現(xiàn)10×10的版本(10個10Gb/s的波長),這一標(biāo)準的功耗可以和傳統(tǒng)的10Gb/s的以太網(wǎng)功耗相當(dāng)。