Bolehkah piawaian kebolehpercayaan untuk modul/peranti optik pusat data dilonggarkan?
Dec 11, 2025|
◆Keperluan penggunaan kuasa modul optik pusat data
Perbezaan dalam persekitaran kerja modul optik dalam telekomunikasi dan pusat data
Terdapat tiga perbezaan utama:
Suhu operasi yang berbeza
Aplikasi telekomunikasi mengalami variasi suhu harian disebabkan oleh perbezaan suhu diurnal, serta variasi suhu bermusim akibat perubahan musim. Modul optik perlu menyesuaikan diri dengan variasi ini. Aplikasi gred telekomunikasi-terbahagi kepada persekitaran dalaman dan luaran. Persekitaran dalaman adalah 0 ~ 70 darjah, biasanya dikenali sebagai gred komersial; Persekitaran luar biasanya memerlukan -40 ~ 85 darjah, biasanya dikenali sebagai gred perindustrian.
Pusat data adalah berbeza; merekamodul optikhanya perlu menjalani kitaran suhu 10 darjah, yang sangat stabil.
Bolehkah kami menurunkan keperluan untuk ujian kebolehpercayaan jangka hayat-tinggi dan{1}}kelembapan tinggi yang kami tuntut setiap hari di pusat data?
Kitaran hayat produk yang berbeza
Aplikasi gred-telekomunikasi, setelah digunakan, dijangka bertahan selama beberapa dekad; kitaran hayat kebolehpercayaan biasa direka bentuk dan dinilai berdasarkan 20 tahun.
Aplikasi pusat data biasanya diganti setiap dua hingga tiga tahun.
Baiklah, jadi saya membuat sesuatu yang tidak akan rosak selama 50 tahun, tetapi anda menggunakannya selama dua tahun dan kemudian membuangnya? Bolehkah kita menurunkan sedikit keperluan jangka hayat?
Reka Bentuk Redundansi yang berbeza
Aplikasi telekomunikasi mempunyai reka bentuk lebihan talian, tetapi lebihan tidak besar. Pensuisan komunikasi sandaran digunakan pada talian kritikal. Walau bagaimanapun, kami sering mendengar laporan berita mengenai puluhan ribu pengguna terjejas oleh kegagalan satu peranti utama, yang menjejaskan panggilan telefon dan akses internet mereka. Pendek kata, ketidakupayaan modul optik berfungsi adalah isu kritikal. Pusat data mempunyai lebihan yang lebih luas, terutamanya kerana lebih 90% pelayan adalah pelayan awan. Oleh itu, pengguna hampir tidak menyedari sebarang kegagalan modul optik. Bagi pembekal, walaupun beberapa modul optik gagal secara rawak, ia hanya boleh diganti.
Jadi, bolehkah keperluan kebolehpercayaan untuk modul optik dilonggarkan? Dari perspektif aplikasi, keperluan kebolehpercayaan yang santai mempunyai sedikit kesan kepada pelanggan. Soalan seterusnya ialah: apa yang perlu dilonggarkan? Bagaimana ia harus santai? Dan mengapa ia perlu santai?
Komponen Kegagalan Utama dan Punca Kegagalan dalam Modul Optik
Facebook mengeluarkan statistik kegagalan untuk aModul optik 100G, menunjukkan bahawa 97% daripada kegagalan adalah berkaitan-laser, dengan kebanyakannya berlaku dalam masa tiga bulan dari operasi awal laser. Jika majoriti kegagalan berlaku dalam tempoh tiga bulan, adakah definisi kegagalan awal perlu diselaraskan? Di antara laser yang gagal, kadar kegagalan DFB (Mentol Digital) adalah jauh lebih tinggi daripada EML (Laminates Elektromagnet) (beberapa ratus kali lebih besar). Ini menimbulkan persoalan sama ada Dr. Zeng dari Facebook percaya bahawa DFB dalam mod modulasi langsung lebih terdedah kepada kegagalan daripada DFB yang memancarkan cahaya secara berterusan (sama seperti wayar pegun boleh bertahan lama, tetapi lenturan berulang akan mudah memecahkannya).
Oleh itu, untuk laser, yang merupakan sasaran kegagalan utama, adakah ujian kebolehpercayaan perlu ditingkatkan pada tahap wafer laser? Jika ia berkaitan dengan mod modulasi, adakah ujian seumur hidup-jangka panjang haruskah termasuk pengesahan di bawah mod modulasi?
Rehatkan keperluan kebolehpercayaan
Sekiranya keperluan kebolehpercayaan hendak dilonggarkan, khususnya, adakah kita patut mengurangkan bilangan item ujian, menurunkan keadaan ujian, memendekkan masa ujian atau mengurangkan bilangan sampel ujian?
Kurangkan bilangan item ujian?
Sebenarnya, tidak banyak item ujian kebolehpercayaan. Walaupun satu atau dua dialih keluar, ia bukanlah ujian hayat suhu tinggi dan kelembapan tinggi yang penting bagi pengeluar peranti modul optik. Sebaliknya, ia adalah beberapa perkara yang kurang penting. Mengurangkan bilangan item ujian adalah bermakna, tetapi tidak begitu ketara.
Kurangkan syarat ujian?
Ini mungkin, tetapi berapa banyak yang perlu dikurangkan memerlukan analisis data untuk mencari keadaan ujian yang sesuai.
Mampatkan masa ujian?
Bagaimana dengan 500 jam, bukan 5000 jam, bukan 2000 jam, bukan 1000 jam, tetapi hanya 500 jam? Dengan cara ini, ujian kebolehpercayaan tidak akan menyebabkan kitaran pelancaran produk yang panjang.
Intel memberikan jawapan yang menarik: berdasarkan faktor pecutan GR468, jangka hayat 10 tahun boleh diuji dalam 6 minggu, menggunakan faktor pecutan 100x.
Kemudian, jika kita meningkatkan suhu ujian kebolehpercayaan kepada 130 darjah , faktor pecutan menjadi 1000x, dan jangka hayat 17 tahun boleh diuji dalam satu minggu.
Ini nampaknya lebih memampatkan masa, bukan?
Bolehkah kita mengurangkan masa ujian jangka hayat yang panjang dengan meningkatkan saiz sampel, contohnya, 500 sampel untuk 500 jam suhu dan kelembapan yang tinggi?
Kurangkan saiz sampel untuk ujian kebolehpercayaan?
Broadcom mempunyai analisis statistik tentang sisihan dalam ramalan jangka hayat yang disebabkan oleh saiz sampel yang berbeza. Kesimpulannya ialah "tidak kira apa teknologi yang digunakan, seseorang tidak boleh mengharapkan untuk mengurangkan bilangan sampel untuk mencapai matlamat mengurangkan keperluan kebolehpercayaan," kerana saiz sampel yang kecil itu sendiri memperkenalkan kecenderungan.
Jika keperluan kebolehpercayaan hendak dilonggarkan, bagaimanakah piawaian itu harus ditakrifkan?
20 tahun yang lalu, GR468 adalah penanda aras dalam industri komunikasi optik. Sebenarnya, terdapat standard kebolehpercayaan yang dipanggil GR3013 untuk kitaran hayat pendek seawal tahun 2004.
Walau bagaimanapun, piawaian baharu dengan keperluan kebolehpercayaan yang santai ini kurang diketahui, sekurang-kurangnya saya pernah mendengarnya.
Petang ini, pengeluar utama masih menggunakan GR468 untuk analisis.
Jadi, patutkah standard kebolehpercayaan yang santai menjadi siri standard yang benar-benar baharu? Itu membawa risiko sesuatu yang serupa dengan GR3013-industri menghabiskan masa yang lama untuk membangunkan piawaian, dan kemudian mereka kekal tidak diketahui…
Pilihan dua: ubah suai GR3013 dan laksanakannya, kemudian promosikannya.
Pilihan tiga: bangunkan versi CR468 yang lebih lembut yang sesuai untuk pusat data.
Ini adalah isu yang sangat khusus dalam rantaian industri-bagaimana untuk melaksanakannya?
Soalan asasnya ialah: "Jika piawaian kebolehpercayaan dilonggarkan, adakah kos akan dikurangkan?"
Bagi pengendali pusat data, apakah yang mereka perolehi dengan melonggarkan keperluan kebolehpercayaan? Kos rendah adalah objektif teras mereka. Laser mempunyai kadar kegagalan tertinggi. Walau bagaimanapun, pengeluar seperti Sumitomo dan Broadcom, yang menghasilkan laser, teks terpakai, formula dan gambar rajah untuk menyampaikan mesej bahawa keperluan kebolehpercayaan yang santai tidak mengurangkan kos. Malah, ia meningkatkan kos jika proses pengesahan kebolehpercayaan untuk wafer laser diubah suai.
Untuk laser, kebolehpercayaan bergantung pada peningkatan teknologi yang berterusan. Melonggarkan keperluan kebolehpercayaan bukanlah satu cara untuk mengurangkan kos. Seperti yang dinyatakan dalam satu ayat dalam pembentangan Broadcom: "Fikirkan tentang cara lain untuk mengurangkan kos..."