พวกเราเคยพูดถึงคุณประโยชน์ซึ่งมาจากการใช้สายไฟเบอร์เชื่อมต่อไปถึง Edge มาแล้วอีกทั้งด้านความคงทนถาวรและก็การผลักดันและส่งเสริมวิธีการทำตึกอัจฉริยะ แต่ว่าถึงแม้ว่าการรุกคืบของใยแก้วนำแสงในตลาดระบบแลนทั่วไปนั้น จะยังแข่งกับเจ้าตลาดเดิมอย่างสายทองแดงบิดเกลียวคู่ Category 6 แล้วก็ Category 6A ไม่ได้เนื่องจากว่าสายทองแดงยังมีต้นทุนต่ำ คนยังรู้จักดีกับขั้นตอนการจัดตั้ง แล้วก็ยังเอามารองรับความเร็วการส่งต่อข้อมูลได้มากถึงระดับ 10 กิกะบิต ได้กำลังไฟ Power over Ethernet (PoE) มากถึง 100 วัตต์ แต่ถ้าหากออกมาข้างนอกตึก นอกระบบแลนกันแล้ว ทั้งแบนด์วิธแล้วก็ระยะทางลากสายของสายไฟเบอร์กินขาดกว่ามาก จัดว่ามีอนาคตไกลกว่าเยอะแยะ
การเข้ามายึดครองดาต้าเซ็นเตอร์
สำหรับในดาต้าเซ็นเตอร์ขององค์กรต่างๆนั้น เครื่องเซิร์ฟเวอร์ต่างเริ่มต้องการความเร็วที่สูงกว่าระดับ 10G กันแล้ว โดยสวิตช์ขาอัพลิงค์ต่างอัพมากยิ่งขึ้นกว่า 40 และก็ 100 กิกะบิต และจากที่เคยกล่าวไว้ว่า พวกเรากำลังจะได้มองเห็นพอร์ตสวิตช์ที่ใช้ความเร็วมากถึง 400 กิ๊กสำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ของหน่วยงานขนาดใหญ่ออกมาในตลาดภายในปี 2022 นี้ โดยดาต้าเซ็นเตอร์แบบไฮเปอร์สเกลหรือทำคลาวด์นั้นได้ขยับมาใช้การเชื่อมต่อแบบ 50 แล้วก็ 100G พร้อมอัพลิงค์ของสวิตช์ที่ขึ้นมาระดับ 400 กิกะบิตกันก่อนหน้านี้ไปแล้ว เรายังเห็นเทรนด์ที่กำลังพุ่งไปถึงระดับ 800G ของอัพลิงค์บนสวิตช์ด้วย โดยยิ่งไปกว่านั้นดาต้าเซ็นเตอร์ที่เชื่อมต่อกันด้วยสถาปัตยกรรมแบบ Super-Spine
ถึงแม้ฝั่งสายทองแดงจะมีเทคโนโลยีใหม่อย่าง Category 8 ที่ออกมารองรับความเร็ว 25 แล้วก็ 40 Gbps (25GBASE-T และ 40GBASE-T) สำหรับลิงค์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ที่ลากได้ระยะทาง 30 เมตร แต่ข้อเท็จจริงแล้ว ลิงค์ดังที่กล่าวมาแล้วยังไม่ได้รับความนิยมเหตุเพราะทั้งยังเรื่องราคารวมทั้งการใช้พลังงาน ด้วยเหตุผลดังกล่าว ถ้าเกิดไม่ใช้ลิงค์ Point-to-Point ระยะสั้นแบบ SFP หรือ QSFP ที่ต่อสายโดยตรง หรือใช้สาย Active Optical ที่จัดแจงยากแล้ว ทางเลือกเดียวสำหรับระบบสายเคเบิลในดาต้าเซ็นเตอร์มาตรฐานที่อยากได้ความเร็วมากกว่า 10 กิ๊กก็มีแต่สายไฟเบอร์ ก็เลยไม่แน่แปลกใจที่ตลาดโลกของสายไฟเบอร์จะคาดการณ์ว่าสามารถโตได้ถึงระดับหมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ด้านในปี 2028 คิดเป็นสองเท่าจากราคาเมื่อปี 2020 อ้างอิงจากผลจากการวิจัยตลาดที่เชื่อถือได้
การพัฒนามาตรฐานสายไฟเบอร์อย่างสม่ำเสมอ
ปัจจุบันพวกเรามีทางเลือกของการใช้สายไฟเบอร์มารองรับความเร็วได้ตั้งแต่ 10 ไปจนกระทั่ง 400 กิกะบิต ไม่ว่าจะเป็นสายแบบมัลติโหมดหรือซิงเกิลโหมดในความยาวที่ต่างกัน ซึ่งทาง IEEE ก็กำลังทำงานอย่างหนักเพื่อเคลื่อนมาตรฐานใหม่เพิ่มเติม โดยภายหลังจากเปิดตัวการเข้ารหัสแบบ PAM4 ที่ได้การเร็ว 100 Gbps แล้ว IEEE ก็จัดแจงที่จะปลดปล่อยมาตรฐาน 802.3db ออกมาในปี 2022 ด้วย ซึ่งจะรองรับผูกสายไฟเบอร์ 8 เส้นแบบ 400GBASE-SR4 ที่แต่ละเลนใช้อัตราสูงถึง 100 Gbps เป็นหลักการเดียวกันกับการดึงมัดสายไฟเบอร์คู่ขนานใน 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4, และก็ 200GBASE-SR4 ที่รองรับระดับ 40, 100, รวมทั้ง 200 กิ๊กเป็นลำดับโดยใช้อัตราส่งแต่ละเลนอยู่ที่ 10, 25, และก็ 50 Gbps
มาตรฐาน 802.3db นี้ จะรวมเอาการใช้ความเร็วระดับ 100 กิ๊กมาดูเพล็กซ์บนสายไฟเบอร์มัลติโหมด แล้วก็แบบ 200 กิ๊กมาวิ่งบนสองคู่สายของสายไฟเบอร์แบบมัลติโหมดด้วย รวมไปถึงสายระยะสั้น (Short-Reach) ที่ความเร็วระดับ 100, 200, แล้วก็ 400 กิ๊กที่ระยะ 50 เมตรสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างเซิร์ฟเวอร์แบบมัธยัสถ์ โดยสายแบบระยะสั้นนี้จะใช้ตัวเขียน “VR” แทนการใช้ “SR” (ยกตัวอย่างเช่น 100GBASE-VR, 200GBASE-VR2, และ 400GBASE-VR4) ข่าวดีคือ ลักษณะการนำไปใช้งานกลุ่มนี้ยังรองรับแนวทางการทำดูเพล็กซ์แล้วก็เชื่อมต่อแบบ MPO เดิมที่มีอยู่ ก็เลยทำให้ทดสอบได้ง่ายด้วยอุปกรณ์อย่าง Fluke Networks CertiFiber® Pro Optical Loss Test Set และก็ MultiFiber™ Pro Optical Power Meter
ในขณะเดียวกัน คณะทำงานด้านอีคุณร์เน็ต IEEE 802.3 ที่ความเร็วเกินกว่า 400 Gb/s ก็กำลังซุ่มปรับปรุงกลไกของ 400 Gbps เพื่อสร้างสรรค์สเปกระดับการภาพให้ได้รูปแบบการใช้แรงงานที่ความเร็ว 800 กิ๊กบนเลน 100 Gbps รวมกัน 8 เลน โดยมีเป้าหมายที่จะรองรับการใช้แรงงานในดาต้าเซ็นเตอร์ดังต่อไปนี้
• 800 G บนสายไฟเบอร์มัลติโหมด 8 คู่สายบนระยะทางอย่างน้อย 50 แล้วก็ 100 เมตร
• 800 G บนสายไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมด 8 คู่สายโทรศัพท์ให้ได้ระยะทาง 500 เมตร
• 800 G บน 8 ความยาวคลื่นบนสายไฟเบอร์ซิงเกิลโหมดเส้นเดี่ยว ให้ลากได้ไกลถึง 2 กิโล
เทคโนโลยีด้านพลังงานแสงสว่างก็ล้ำหน้าไม่แพ้กัน
นอกเหนือจากการปรับปรุงมาตรฐานสายเคเบิลแบบเส้นใยของทาง IEEE แล้ว ยังมีการปรับปรุงด้วยกันตามข้อตกลงหลายสำนักหรือ MSA ที่จัดตั้งขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการสมรรถนะเครือข่ายที่ทยานขึ้นไม่หยุดยั้ง เป็นการรวมตัวกันของเหล่าผู้จำหน่ายทั้งยังเครื่องมือ หัวเชื่อมต่อ และก็ชิปต่างๆรวมทั้งผู้ครอบครองดาต้าเซ็นเตอร์รายใหญ่อย่าง Facebook, Google, แล้วก็ Microsoft ซึ่งต่างบากบั่นสนับสนุนให้ระบบใยแก้วนำแสงรองรับความเร็วที่ 800 กิ๊กหรือมากกว่าให้ได้ ตั้งแต่การกำหนดสเปกตัวแปลงสัญญาณและก็สายสัมพันธ์แก้วที่จะช่วยกดต้นทุน การกินไฟ และก็เวลาหน่วงได้มากที่สุดโดยทำระยะการลากสายได้ไกลมากที่สุด โดยมีอยู่สองหนทางหลักที่จะรองรับความรู้ความเข้าใจระดับ 800 G ขึ้นไปได้ อันเป็นต้นว่า เทคโนโลยีโมดูลตัวแปลงแบบถอดเข้าออกได้ และใยแก้วแบบ Co-Packaged Optics
Pluggable Optical Transceiver Module นั้นอยู่มานานแล้วในตลาด อีกทั้งในรูปของ SFP แล้วก็ QSFP ที่ล่าสุดออกตัวปลั๊กไฟทรานซีฟเวอร์ใหม่ QSFP-DD แล้วก็ OSFP สำหรับ 400 G กันแล้ว แม้ทั้งสองฟอร์มแฟกเตอร์นี้ค่อนข้างเช่นกันมากมาย แม้กระนั้น OSFP จะทำกำลังส่งได้สูงยิ่งกว่า ส่วน QSFP-DD สามารถเข้ากันได้กับ QSFP รุ่นก่อนๆที่เคยใช้กับ 40 รวมทั้ง 100 กิ๊ก โดยทาง MSA ของส่วน QSFP-DD นี้ได้พัฒนายกระดับอัตรา 100 Gbps ต่อเลนของโมมองลตัวแปลง QSFP-DD มาเป็น QSFP-DD800 สำหรับ 800 กิ๊ก ในตอนที่กลุ่ม MSA ที่ดูด้าน Octal Small Form Factor Pluggable (OSFP) ได้ปล่อยเวอร์ชันใหม่ของทรานซีฟเวอร์ OSFP สำหรับ 800 กิ๊กออกมาด้วย แล้วก็ในขณะเดียวกันนั้น ทาง MSA ด้าน 800G Pluggable ที่ประกอบด้วยผู้จำหน่ายอย่าง CommScope, US Conec, Sumitomo รวมทั้งเจ้าอื่นๆก็ได้พัฒนาสเปกของอินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงใหม่ที่ไม่ขึ้นกับโมมองลทรานซีฟเวอร์ ถือว่ากลุ่ม MSA ทั้งหมดนี้กำลังดำเนินการอย่างหนักเพื่อสร้างสเปกใหม่สำหรับเพื่อการใช้โมดูลตัวแปลงสัญญาณแบบเสียบเข้าออกได้ ให้ได้เรื่องเร็วระดับ 800 กิ๊กหรือสูงกว่า โดยเผชิญกับความท้าทายมากที่สุดสำหรับเพื่อการกดการกินไฟลงมาให้อยู่ในระดับที่เอาไปใช้งานได้จริง
ระบบแบบ Co-Packaged Optics เป็นการนำใยแก้วนำแสงมาใกล้กับตัวสวิตช์ด้านในมากขึ้น จึงลดการใช้ไฟฟ้าได้เป็นอย่างยิ่งมีความบากบั่นของอีกกรุ๊ปอย่าง Optical Internetworking Forum (OIF) ที่ได้เลือกคนละทางอย่างกระบวนการทำ Co-Packaged Optics
. [pr] เพื่อได้ความเร็วเกิน 800 กิ๊กโดยลดการกินกระแสไฟฟ้า โดยแทนที่จะฝังต้นกำเนิดเลเซอร์ไว้ที่ฝั่งโมดูลตัวแปลงหรือทรานซีฟเวอร์ที่จะต้องคอยแปลงสัญญาณแสงสว่างกลับกลายสัญญาณไฟฟ้าเข้าเอนจิ้นของสวิตช์ (อย่างตัวชิปวงจร ASIC) บนลิงค์ Serializer/Deserializer (SerDes) นั้น การเปลี่ยนมาใช้แบบ Co-Packaged Optics จะรวมแหล่งกำเนิดแสงสว่างมาอยู่ข้างในส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมวลผลด้วยเลย ซึ่งจะเชื่อมต่อได้ทั้งยังอินเทอร์เฟซแบบ Pluggable เดิมหรือต่อ Pigtail เข้าถาวรก็ได้ ทำให้การแปลงสัญญาณไฟฟ้าทำได้ใกล้กับส่วนกลไกของสวิตช์ ซึ่งช่วยลดการใช้ไฟฟ้าได้มาก
บทสรุป
ขณะที่มาตรฐานทั้งตัวสายและต้นกำเนิดแสงสว่าง (Optics) กำลังปรับปรุงอย่างไม่หยุดยั้ง โดยที่หน่วยงานด้านมาตรฐานและก็กลุ่ม MSA ต่างๆในช่วงเวลานี้ก็ก้าวล้ำไปมองการใช้อัตราส่งข้อมูล 200 Gbps ต่อเลนผ่านเทคโนโลยีเข้ารหัสสัญญาณแบบ PAM4 กันแล้ว ที่ท้าอย่างมากอีกทั้งในแง่ของการเอาชนะเรื่องเสียงรบกวนแล้วก็ข้อกำหนดระยะการลากสาย อย่างไรก็ตาม ถ้าหากทำอัตราส่ง 200 Gbps ต่อเลนต่อเส้นย่อยได้ก็จะจัดว่ากลับโฉมวงการสายไฟเบอร์ครั้งใหญ่ เนื่องจากลดจำนวนเลนสายย่อยได้ลงถึงครึ่งนึง ไม่ว่าจะเป็นการใช้แค่สายไฟเบอร์เดี่ยวที่รองรับได้ถึง 200 กิ๊ก หรือแค่สองเลนสำหรับ 400 กิ๊ก, 4 เลนสำหรับ 800 กิ๊ก, หรือแม้แต่ถึงระดับ 1.6 เทอราบิตบน 8 เลนได้อย่างยิ่งจริงๆ
และก็ระหว่างที่คนกำลังลุ้นว่าค่ายไหนระหว่าง Pluggable Transceiver Module และก็ Co-Package Optics จะชนะในการส่งต่อข้อมูลระดับ 800 กิ๊กหรือมากยิ่งกว่า หรือการพัฒนาอัตราส่ง 200 Gbps ต่อเลนจะเสร็จหรือเปล่านั้น คุณก็อุ่นใจได้ว่าพวกเรา Fluke Networks ยังคงมีชุดเครื่องมือทดสอบสายไฟเบอร์เปรียบเทียบมาตรฐานในตระกูล Versiv™ พร้อมรองรับให้อยู่ตลอด เพราะว่าพวกเราได้เข้าไปมีส่วนร่วมในการตรึกตรองมาตรฐานอุตสาหกรรมอยู่เสมอ แล้วก็คอยเฝ้ามองความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพื่อให้มั่นใจได้ว่า เมื่อมีมาตรฐานลักษณะการนำไปใช้งานใหม่ออกมานั้น พวกเราจะเพิ่มค่าลิมิตปัจจุบันลงในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ Versiv ได้ รวมทั้งเพิ่มโมดูลทดลองที่ถอดแปลงได้ถ้าเกิดจำเป็นจะต้อง ซึ่งนับว่าเป็นเสน่ห์และความคุ้มค่าของดีไซน์แบบโมดูลของเครื่อง Versiv
อ่านต่อที่นี่ [pr]
