데이터 센터 광 모듈 전력 소비 요구 사항
Dec 13, 2025|
요즘 기업들은 데이터센터를 구축할 때 사실상 발전소를 인수하려고 한다. 데이터 센터의 에너지 소비는 종종 다음과 같이 설명됩니다. 이는 이미 전 세계 에너지 소비의 xx%를 차지하고 있으며 이는 무서운 수치입니다.
2018년에는 데이터센터 에너지 소비 절감을 촉진하기 위한 전담조직을 신설했다. 스위치 대역폭은 3년마다 두 배로 늘어납니다. 데이터 센터 스위치 대역폭이 기하급수적으로 증가함에 따라 에너지 소비가 점점 더 심각해지고 에너지 절감이 주요 추세가 될 것입니다.
광모듈의 소비전력을 광모듈의 전력소비량과 비교해보았습니다.스위치전환율을 사용하여.
현재 12.8T 스위치를 사용하고 있으며,400G 광학 모듈, 최소 전력 소비는 8pJ/비트입니다.
데이터 센터의 예상 목표가 무엇인지 알고 있습니까?
에너지 소비 목표는 1pJ/bit이고, 비용 목표는 $0.1/G입니다. 두 수치 모두 엄청나게 도전적입니다.
2년 전 목표를 기억하시나요? 1달러에 1G를 이용할 수 있다는 사실은 많은 사람들에게 충격을 주었으며, 일생 전처럼 느껴지지만 이미 달성되었습니다. 업계 체인은 이미 현재의 -최저 가격에 대처하기 위해 고군분투하고 있습니다.100G 모듈, 그렇다면 10G의 가격이 1달러로 떨어지면 어떻게 살아남을 수 있을까요? 1pJ/비트의 에너지 소비 목표는 400G 광--전기 변환이 0.4W만 소비할 수 있음을 의미합니다. 기존 광모듈의 관점에서 볼 때 이는 비용 목표보다 달성하기가 훨씬 어렵습니다.
따라서 다양한 저전력 레이저와 저전력-전자 칩이 개발되었습니다. 다양한 저전력-패키징 방법도 등장했습니다.
IBM의 광전자 공동 패키지 스위치는 16 어레이 VCSEL 및 PD를 사용하고 채널당 56Gb/s를 사용하여 4pJ/비트의 에너지 소비를 갖습니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 채널 수 | 16 |
| 비율 | 56Gb/초 |
| 체재 | NRZ |
| 전기적 인터페이스 | XSR |
| 광연결 | 30m @ OM4 |
| 전력 소비 | 4pJ/비트 |
| 치수 | 13mm × 13mm × 4mm |
물론, 제가 늘 실현하고 싶었던 궁극적인 아이디어도 있습니다. 왜 전기적으로 전환되는 칩을 사용해야 할까요? "교환"의 의미는 단순히 두 개의 I0 포트 간에 채널을 전환하는 기능을 의미합니다.
옛날에는 신호 전송 선로가 케이블이었고 스위칭은 전기 칩 내부의 스위칭 회로를 이용해 이뤄졌다.
A
나중에 케이블 전송의 제한된 대역폭과 거리 제한으로 인해 전송을 위해 광섬유가 도입되었습니다. 이로 인해 광 신호를 전기 신호로 또는 그 반대로 변환하는 놀라운 IO 구성 요소인 트랜시버가 개발되었습니다. 신호 처리는 전기 칩에 의해 처리되고, 신호 전송은 광섬유를 통해 수행됩니다.
B
단순히 트랜시버의 광전 변환 단계를 제거하고 대신 광 스위칭을 사용하면 어떨까요? 그러면 훨씬 더 좋을 것입니다.
기존의 광스위칭 채널은 개수가 적고, 손실이 크고, 부피가 커서 전기칩을 완전히 교체하는 것이 매우 어려웠습니다. 그러나 이제 통합 광 스위치는 채널 수가 증가하고 크기가 작아지며 조명에 대한 정밀한 제어 기능을 제공합니다.
앞으로는 더 많은 기능이 스위칭 칩 근처에 통합되고 패키징되면서 데이터 센터 광 모듈의 폼 팩터가 덜 명확해지는 추세를 보게 될 것입니다. 아마도 -너무나-먼 미래에는 광전 변환을 위한 트랜시버 기능조차 불필요해질 것입니다. 이로 인해 전력 소비와 비용이 크게 절감됩니다.