Enyhíthetők-e az adatközponti optikai modulok/eszközök megbízhatósági szabványai?
Dec 11, 2025|
◆Adatközpont optikai modul energiafogyasztási követelményei
Különbségek az optikai modulok munkakörnyezetében a távközlésben és az adatközpontokban
Három fő különbség van:
Különböző üzemi hőmérsékletek
A távközlési alkalmazások napi hőmérséklet-ingadozásokat tapasztalnak a napi hőmérséklet-különbségek miatt, valamint szezonális hőmérséklet-ingadozásokat az évszakok változása miatt. Az optikai moduloknak alkalmazkodniuk kell ezekhez a változatokhoz. A távközlési-szintű alkalmazások beltéri és kültéri környezetekre oszthatók. A beltéri környezet 0-70 fokos, közismert nevén kereskedelmi minőségű; kültéri környezet általában -40-85 fokot igényel, közismert nevén ipari minőségű.
Az adatközpontok különbözőek; az övékoptikai modulokcsak 10 fokos hőmérsékleti cikluson kell átesni, ami rendkívül stabil.
Csökkenthetjük-e a magas{0}}hőmérsékletű és magas{1}}páratartalmú, élettartam-megbízhatósági tesztelés követelményeit, amelyeket nap mint nap megkövetelünk az adatközpontokban?
Különböző termékek életciklusai
A távközlési-minőségű alkalmazások a bevezetést követően várhatóan évtizedekig működnek; a tipikus megbízhatósági életciklusokat 20 év alapján tervezik és értékelik.
Az adatközponti alkalmazásokat általában két-három évente cserélik.
Rendben, csinálok valamit, ami 50 évig nem megy tönkre, de te két évig használod, aztán kidobod? Csökkenthetjük egy kicsit az élettartamra vonatkozó követelményeket?
Különböző redundancia-tervek
A távközlési alkalmazások vonalredundancia kialakításúak, de a redundancia nem nagy. A tartalék kommunikációs kapcsolást a kritikus vonalakon használják. Azonban gyakran hallunk híreket arról, hogy több tízezer felhasználót érint egyetlen fő eszköz meghibásodása, ami hatással van telefonhívásaikra és internet-hozzáférésükre. Röviden, az optikai modulok működésképtelensége kritikus kérdés. Az adatközpontok redundanciája sokkal szélesebb, különösen mivel a szerverek több mint 90%-a felhőkiszolgáló. Ezért a felhasználók szinte nem is tudnak az optikai modul meghibásodásáról. A beszállítók számára, még ha egyes optikai modulok véletlenszerűen meghibásodnak is, egyszerűen kicserélhetők.
Tehát enyhíthetők-e az optikai modulok megbízhatósági követelményei? Alkalmazási szempontból a megbízhatósági követelmények enyhítése csekély hatással van az ügyfelekre. A következő kérdés: mit kell lazítani? Hogyan kell lazítani? És miért kellene lazítani?
A fő meghibásodások összetevői és az optikai modulok meghibásodásának okai
A Facebook hibastatisztikát adott ki a100G optikai modul, amely azt mutatja, hogy a meghibásodások 97%-a lézerrel kapcsolatos, és a legtöbb a lézer kezdeti működését követő három hónapon belül következett be. Ha a meghibásodások többsége három hónapon belül következik be, módosítani kell a korai meghibásodás definícióját? A meghibásodott lézerek közül a DFB-k (digitális izzók) meghibásodási aránya lényegesen magasabb, mint az EML-eké (elektromágneses laminátumoké) (több százszor nagyobb). Ez felveti azt a kérdést, hogy Dr. Zeng a Facebooktól azt hiszi-e, hogy a közvetlen modulációs módban lévő DFB-k hajlamosabbak a meghibásodásra, mint a folyamatosan fényt kibocsátó DFB-k (ahogyan egy álló vezeték is sokáig bírja, de az ismételt hajlítás könnyen eltöri).
Ezért a lézereknél, amelyek az elsődleges meghibásodási célpontok, növelni kell a megbízhatósági vizsgálatot a lézerlapka szintjén? Ha a modulációs móddal kapcsolatos, akkor a hosszú távú{0}}élettartam-tesztnek tartalmaznia kell a modulációs módban történő ellenőrzést?
Lazítsa meg a megbízhatósági követelményeket
Ha a megbízhatósági követelményeket enyhíteni kell, akkor konkrétan csökkenteni kell a vizsgálati tételek számát, csökkenteni kell a vizsgálati feltételeket, lerövidíteni a vizsgálati időt, vagy csökkenteni kell a vizsgálati minták számát?
Csökkenti a tesztelemek számát?
Valójában nincs sok megbízhatósági tesztelem. Még ha egyet vagy kettőt eltávolítanak is, ez nem az a magas hőmérsékleten és magas páratartalom-élettartam teszt, amely az optikai modulok gyártói számára fontos. Inkább néhány kevésbé fontos elemről van szó. A tesztelemek számának csökkentése értelmes, de nem túl jelentős.
Csökkenti a tesztelési feltételeket?
Ez lehetséges, de mennyivel csökkenthető, adatelemzést igényel a megfelelő tesztelési feltételek megtalálása érdekében.
Tömörítési tesztidő?
Mit szólnál 500 órához, nem 5000 órához, nem 2000 órához, nem 1000 órához, hanem csak 500 órához? Így a megbízhatósági tesztelés nem okoz hosszú termékbevezetési ciklust.
Érdekes választ adott az Intel: a GR468 gyorsulási tényezője alapján 100-szoros gyorsulási tényezővel 6 hét alatt 10 éves élettartamot lehet tesztelni.
Ezután, ha a megbízhatósági vizsgálati hőmérsékletet 130 fokra emeljük, a gyorsulási tényező 1000-szeres lesz, és egy hét alatt 17 éves élettartam tesztelhető.
Úgy tűnik, ez még jobban összenyomja az időt, igaz?
Csökkenthetjük-e a hosszú élettartamú tesztelési időt a minta méretének növelésével, például 500 mintát 500 órán át magas hőmérsékleten és páratartalom mellett?
Csökkenti a minta méretét a megbízhatósági teszteléshez?
A Broadcom statisztikai elemzéssel rendelkezik az élettartam előrejelzésében a különböző mintaméretek által okozott eltérésekről. A következtetés az, hogy "függetlenül attól, hogy milyen technológiát használnak, nem várható el a minták számának csökkentése a megbízhatósági követelmények csökkentésének céljának elérése érdekében", mivel a kis mintaméret önmagában is torzítást okoz.
Ha a megbízhatósági követelményeket enyhíteni kell, hogyan kell meghatározni a szabványt?
20 évvel ezelőtt a GR468 etalon volt az optikai kommunikációs iparban. Valójában már 2004-ben létezett egy GR3013 nevű megbízhatósági szabvány a rövid élettartamra.
Ez az új, laza megbízhatósági követelményekkel járó szabvány azonban kevéssé ismert, legalábbis én hallottam róla.
Ma délután a nagy gyártók még mindig a GR468-at használták elemzésre.
Tehát a laza megbízhatósági szabvány egy teljesen új szabványsorozat legyen? Ez magában hordozza a GR3013-hoz hasonló kockázatát – az ipar hosszú időt tölt a szabványok kidolgozásával, aztán ezek ismeretlenek maradnak…
Második lehetőség: módosítsa a GR3013-at és hajtsa végre, majd népszerűsítse.
Harmadik lehetőség: a CR468 enyhébb változatának kifejlesztése adatközpontokhoz.
Ez egy nagyon specifikus probléma az iparági láncban,{0}}hogyan kell megvalósítani?
Az alapvető kérdés a következő: "Ha a megbízhatósági szabványokat enyhítik, csökkennek-e a költségek?"
Mit nyernek az adatközpont-üzemeltetők a megbízhatósági követelmények enyhítésével? Az alacsony költség a fő céljuk. A lézereknél a legnagyobb a hibaarány. Azonban az olyan gyártók, mint a Sumitomo és a Broadcom, amelyek lézereket gyártanak, szövegeket, képleteket és diagramokat használtak annak közvetítésére, hogy a megbízhatósági követelmények lazítása nem csökkenti a költségeket. Valójában növeli a költségeket, ha a lézerlapkák megbízhatóságának ellenőrzési folyamatát módosítják.
A lézereknél a megbízhatóság a folyamatos technológiai fejlesztésen múlik. A megbízhatósági követelmények lazítása nem jelenti a költségek csökkentését. Ahogy a Broadcom előadásának egyik mondata kijelentette: "Gondolj más módokon a költségek csökkentésére..."