परंपरागतG.652.D सिंगल-मोड फाइबरगायब नहीं हो रहा है. यह अभी भी सस्ता, मानकीकृत, विश्व स्तर पर उपलब्ध है और लगभग हर फाइबर इंस्टॉलेशन टीम से परिचित है। पारंपरिक दूरसंचार नेटवर्क, एंटरप्राइज़ लिंक, एफटीटीएच और लंबे समय से स्थापित बैकबोन सिस्टम के लिए, उस संयोजन को प्रतिस्थापित करना मुश्किल बना हुआ है।
एआई डेटा सेंटर अलग हैं। बड़े GPU क्लस्टर ऑप्टिकल नेटवर्क को दो दबावों को संभालने के लिए मजबूर कर रहे हैं जिन्हें पुराने नेटवर्क डिज़ाइन अक्सर अनदेखा कर सकते हैं:माइक्रोसेकंड-स्तरीय विलंबताऔर चरमफाइबर-घनत्व वृद्धि. एक फाइबर प्रकार जो पारंपरिक नेटवर्क में अच्छी तरह से काम करता है वह भौतिक रूप से सीमित हो सकता है जब लाखों ऑप्टिकल चैनलों को रैक, पंक्तियों, इमारतों और कैंपस इंटरकनेक्ट के माध्यम से रूट किया जाना चाहिए।
एआई डेटा सेंटर फाइबर योजना के लिए, समस्या तीन बजटों के बीच संतुलन बन रही है:समय बजट, दअंतरिक्ष बजट, और यहलागत बजट. खोखले-कोर फाइबर प्रसार विलंब को कम करके समय बजट में सुधार करता है। मल्टी-कोर फाइबर प्रति फाइबर ऑप्टिकल पथों की संख्या बढ़ाकर अंतरिक्ष बजट में सुधार करता है। G.652.D लागत और परिपक्वता आधार रेखा बनी हुई है। इसलिए भविष्य के फाइबर संयंत्र के एकल-फाइबर कहानी होने की संभावना नहीं है; यह एक स्तरित वास्तुकला होगी जहां प्रत्येक फाइबर प्रकार नेटवर्क स्तर पर होता है जो उसकी सबसे मजबूत बाधा से मेल खाता है।
यही कारण है कि दो नए फाइबर आर्किटेक्चर ध्यान आकर्षित कर रहे हैं:खोखला-कोर फाइबर, या एचसीएफ, औरमल्टी-कोर फाइबर, या एमसीएफ। वे विभिन्न समस्याओं का समाधान करते हैं. एचसीएफ मुख्यतः एक विलंबता तकनीक है। एमसीएफ मुख्यतः एक घनत्व प्रौद्योगिकी है। किसी को भी सभी नेटवर्क परतों में G.652.D के लिए एक साधारण प्रतिस्थापन के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
असली सवाल यह नहीं है कि क्या एचसीएफ या एमसीएफ जी.652.डी को "मार" देगा। अधिक उपयोगी इंजीनियरिंग प्रश्न है:प्रत्येक फाइबर प्रकार भविष्य के AI डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट के अंदर कहाँ फिट होता है?
खोखले-कोर फाइबर बनाम मल्टी-कोर फाइबरपारंपरिक सिंगल-कोर सिलिका फाइबर की सीमाओं से बचने के दो अलग-अलग तरीकों के बीच तुलना है। खोखले-कोर फाइबर हवा के माध्यम से अधिकांश ऑप्टिकल पावर का मार्गदर्शन करके विलंबता को कम करता है, जबकि मल्टी-कोर फाइबर एक फाइबर के अंदर कई स्वतंत्र कोर रखकर घनत्व बढ़ाता है। एचसीएफ मुख्य रूप से समय विलंब का समाधान करता है; एमसीएफ मुख्य रूप से स्पेस और केबल-काउंट दबाव को हल करता है।
जी.652.डी बनाम एचसीएफ बनाम एमसीएफ फाइबर संरचना तुलना
मानक G.652.D फाइबर में, प्रकाश मुख्य रूप से ठोस सिलिका ग्लास के माध्यम से यात्रा करता है। सिलिका कोर का अपवर्तनांक लगभग होता है1.468, इसलिए ऑप्टिकल सिग्नल मोटे तौर पर यात्रा करते हैंनिर्वात में प्रकाश की गति का 68%. इससे G.652.D को लगभग प्रसार में देरी होती है4.9 μs/किमी.
खोखला-कोर फाइबर मूल माध्यम को बदल देता है। ग्लास के माध्यम से अधिकांश ऑप्टिकल क्षेत्र को निर्देशित करने के बजाय, एचसीएफ इंजीनियर्ड ग्लास माइक्रोस्ट्रक्चर से घिरे खोखले वायु कोर का उपयोग करता है। व्यावहारिक खोखले-कोर डिज़ाइनों में, इससे भी अधिक99.9% ऑप्टिकल पावरठोस कांच के बजाय हवा के माध्यम से फैल सकता है। क्योंकि वायु का अपवर्तनांक करीब होता है1.0003, HCF प्रसार विलंब को लगभग कम कर सकता है3.35 μs/किमी.
यह कोई छोटा सा ट्यूनिंग सुधार नहीं है. यह भौतिक पथ में परिवर्तन है। एआई डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट के संदर्भ में, के बीच अंतर4.9 μs/किमीऔर3.35 μs/किमीयह तब मायने रखता है जब कई नेटवर्क हॉप्स और सिंक्रोनाइज़ेशन परतें देरी जमा करती हैं।
मल्टी-कोर फाइबर एक अलग मार्ग अपनाता है। यह मुख्य रूप से हल्की यात्रा को तेज़ बनाने का प्रयास नहीं करता है। इसके बजाय, यह एक ही बाहरी फाइबर संरचना के अंदर कई स्वतंत्र ऑप्टिकल कोर रखता है।
वर्तमान एआई डेटा सेंटर चर्चा अक्सर पर केंद्रित होती है4-कोर कमजोर रूप से युग्मित एमसीएफ. इस वास्तुकला में, चार अलग-अलग कोर एक मानक के अंदर एकीकृत होते हैं125 µm क्लैडिंग व्यास. प्रत्येक कोर को मौजूदा G.652 / G.657 सिंगल-मोड फाइबर इकोसिस्टम के साथ ऑप्टिकली संगत रहने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
वह अनुकूलता प्रमुख इंजीनियरिंग बिंदु है। एमसीएफ को प्रत्येक ऑप्टिकल सिग्नल पथ का पुन: आविष्कार करने की आवश्यकता नहीं है। यह मुख्य रूप से कई सिंगल-कोर पथों को एक भौतिक फाइबर में संपीड़ित करता है, जिससे केबल गिनती, कनेक्टर गिनती, मार्ग भीड़ और केबल द्रव्यमान कम हो जाता है।
G.652.D आधार रेखा बना हुआ है क्योंकि यह सस्ता, मानकीकृत और तैनात करने में आसान है। इसकी कीमत अक्सर आसपास बताई जाती है$0.10/मी, और इसका इंस्टॉलेशन इकोसिस्टम परिपक्व है। यह लंबे समय तक चलने वाले से भी संबंधित हैआईटीयू-टी जी.652सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर विनिर्देशों का परिवार, जो सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर और केबल के लिए विशेषताओं को परिभाषित करता है।
हालाँकि, AI क्लस्टर एक अलग प्रकार का तनाव पैदा करते हैं। मुद्दा यह नहीं है कि G.652.D ने अचानक काम करना बंद कर दिया। मुद्दा यह है कि इसकी दो सबसे मजबूत भौतिक धारणाएं - ठोस-ग्लास प्रसार और सिंगल-कोर ज्यामिति - सीमित हो जाती हैं जब नेटवर्क को सिंक्रनाइज़ जीपीयू गणना और बड़े पैमाने पर ऑप्टिकल चैनल घनत्व का समर्थन करना चाहिए।
सामान्य वेब ट्रैफ़िक में, प्रति किलोमीटर एक अतिरिक्त माइक्रोसेकंड शायद ही कभी उपयोगकर्ता अनुभव को बदलता है। 1.5 एमएस अधिक समय लेने वाला पृष्ठ अनुरोध आमतौर पर ध्यान देने योग्य नहीं होता है। GPU क्लस्टर अधिक संवेदनशील होते हैं क्योंकि वितरित प्रशिक्षण बार-बार सिंक्रनाइज़ेशन पर निर्भर करता है।
दौरानसर्व-कम करें, हजारों जीपीयू एक मिनी-बैच की गणना कर सकते हैं और फिर क्लस्टर में परिणामों के एकत्रित होने की प्रतीक्षा कर सकते हैं। यदि नेटवर्क की एक परत केवल कुछ माइक्रोसेकंड जोड़ती है, तो यह महत्वहीन लग सकता है। लेकिन जब कई परतें और कई संचार दौर में देरी होती है, तो माइक्रोसेकंड प्रभावी जीपीयू उपयोग को प्रभावित करना शुरू कर सकता है।
G.652.D के बारे में है4.9 μs/किमीप्रसार में देरी के कारण. एचसीएफ इसे लगभग कम कर सकता है3.35 μs/किमी, मोटे तौर पर अंतर1.54 μs/किमी. ऊपर10 कि.मी, वह इसके बारे में है15.4 μsस्विचिंग, क्रमबद्धता, डीएसपी, या प्रोटोकॉल ओवरहेड पर विचार करने से पहले प्रसार-विलंब अंतर का।
पारंपरिक नेटवर्किंग के लिए, यह संख्या छोटी लग सकती है। कसकर सिंक्रनाइज़ एआई प्रशिक्षण समूहों के लिए, यह भौतिक-परत बजट का हिस्सा बन जाता है।
दूसरी सीमा भौतिक स्थान है. हाइपरस्केल एआई डेटा सेंटर स्तर पर, फाइबर स्केल असाधारण स्तर तक पहुंच सकता है: तक20 मिलियन फाइबर चैनलएक ही डेटा सेंटर के अंदर, इससे भी अधिक1 मिलियन फाइबरइमारतों के बीच, और केबल का वजन जो पहुँच सकता हैप्रति फुट 100 पाउंडअत्यधिक केबल-बंडल मामलों में। एक भीएनवीडिया जीबी200 एनवीएल72नोड को आसपास की आवश्यकता के रूप में भी वर्णित किया गया है10,000 फाइबर.
ये संख्याएँ सामान्य एंटरप्राइज़ केबलिंग समस्याएँ नहीं हैं। वे हैं पाथवे, ट्रे, डक्ट, रैक, इंस्टालेशन और बिल्डिंग-लोड समस्याएं। जब भौतिक स्थान बाधा बन जाता है, तो अधिक सिंगल-कोर फाइबर जोड़ना अब सबसे साफ उत्तर नहीं है।
यहीं पर एमसीएफ आकर्षक हो जाता है। एक 4-कोर एमसीएफ चार ऑप्टिकल कोर को एक फाइबर में जोड़ सकता है। समान चैनल गणना के लिए, एक प्रतिनिधि144-फाइबर से 36×4-कोर एमसीएफ तुलनाएक दिखाता हैफाइबर की संख्या में 75% की कमीऔर एक के बारे मेंकेबल क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में 45.7% की कमी.
| टोंटी | जी.652.डी बेसलाइन | एआई डेटा केंद्रों में यह क्यों मायने रखता है | एचसीएफ/एमसीएफ प्रासंगिकता |
|---|---|---|---|
| प्रचार देरी | ~4.9 μs/किमी | सिंक्रोनस जीपीयू संचार माइक्रोसेकंड विलंब जमा कर सकता है | एचसीएफ देरी को ~3.35 µs/किमी तक कम कर देता है |
| फाइबर गिनती | प्रति फाइबर 1 कोर | लाखों ऑप्टिकल पथ रूटिंग और समाप्ति दबाव बनाते हैं | एमसीएफ प्रति फाइबर चैनल बढ़ाता है |
| केबल का वजन | घने रास्तों में चरम हो सकता है | केबल ट्रे, नलिकाएं और भवन संरचनाएं बाधा बन जाती हैं | एमसीएफ केबल द्रव्यमान और पाथवे लोड को कम करता है |
| स्केलेबिलिटी पथ | अधिक फाइबर जोड़ें | भौतिक स्थान सीमित कारक बन सकता है | एमसीएफ केवल अधिक फाइबर जोड़े बिना घनत्व बढ़ाता है |
हॉलो-कोर फ़ाइबर अधिक रेडिकल तकनीक है। इसका प्राथमिक लाभ केवल कम क्षीणन या व्यापक बैंडविड्थ नहीं है। इसकी सबसे विशिष्ट विशेषता यह है कि जहां प्रकाश यात्रा करता है वहां यह बदल जाता है।
मुख्य रूप से ठोस सिलिका के माध्यम से आगे बढ़ने के बजाय, एचसीएफ हवा के माध्यम से ऑप्टिकल शक्ति का मार्गदर्शन करता है। यह सीधे पारंपरिक ग्लास-कोर फाइबर की प्रसार-विलंब सीमा पर हमला करता है।
भौतिकी सीधी है:
| फाइबर प्रकार | मुख्य प्रसार माध्यम | अपवर्तनांक | अनुमानित सिग्नल स्पीड | प्रचार देरी |
|---|---|---|---|---|
| जी.652.डी | सिलिका ग्लास | ~1.468 | ~200,000 किमी/सेकेंड | ~4.9 μs/किमी |
| एचसीएफ | वायु | ~1.0003 | ~300,000 किमी/सेकेंड | ~3.35 μs/किमी |
परिणाम के बारे में है31% कम विलंबताऔर सिग्नल-स्पीड सुधार का आमतौर पर चारों ओर वर्णन किया गया है47%पारंपरिक सॉलिड-कोर सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में।
एचसीएफ कम-विलंबता प्रसार सिद्धांत
एक छोटे पैच-कॉर्ड वातावरण में, यह लाभ लागत को उचित नहीं ठहरा सकता है। क्रॉस-बिल्डिंग डीसीआई, कैंपस इंटरकनेक्ट, या विलंबता-संवेदनशील वित्तीय नेटवर्क में, यह सार्थक बन सकता है।
विलंबता एचसीएफ की प्रमुख विशेषता है, लेकिन बड़ा इंजीनियरिंग परिवर्तन इसकी बहुत कम गैर-रैखिकता हो सकता है।
G.652.D में, बढ़ती प्रक्षेपण शक्ति अंततः अरेखीय हानियों को बढ़ाती है। केर प्रभाव, चार-तरंग मिश्रण, और उत्तेजित ब्रिलोइन बिखराव सिग्नल को विकृत कर सकता है। यह एक कारण है कि इंजीनियर पहुंच बढ़ाने के लिए ऑप्टिकल पावर को अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ा सकते हैं।
एचसीएफ इस संतुलन को बदल देता है। अरेखीय गुणांक का वर्णन लगभग किया गया है0.001 W⁻¹km⁻¹, चारों ओर से तुलना की गई1.3 W⁻¹km⁻¹जी.652.डी के लिए. यह मोटे तौर पर एक है1,000x की कमी. ग्लास के साथ बहुत कम ऑप्टिकल शक्ति के संपर्क के साथ, एचसीएफ गैर-रेखीय विरूपण एक सीमित कारक बनने से पहले उच्च ऑप्टिकल शक्ति को सहन कर सकता है।
यहां प्रयुक्त डीसीआई तुलना में, एचसीएफ इसके बारे में समर्थन करता है1.5x लंबे अनएम्प्लीफाइड स्पैनG.652.D की तुलना में, जो मल्टी-बिल्डिंग AI परिसरों में मध्यवर्ती उपकरण, बिजली की खपत और संभावित विफलता बिंदुओं को कम कर सकता है।
एचसीएफ का मूल्यांकन केवल विलंबता से नहीं किया जाना चाहिए। इसका व्यापक मूल्य प्रसार गति, कम गैर-रैखिकता, फैलाव व्यवहार और संभावित रूप से व्यापक उपयोग योग्य स्पेक्ट्रम के संयोजन से आता है।
| पैरामीटर | जी.652.डी | एचसीएफ / एआर-एचसीएफ | इंजीनियरिंग का अर्थ |
|---|---|---|---|
| प्रचार देरी | ~4.9 μs/किमी | ~3.35 μs/किमी | लगभग 31% कम विलंबता |
| सी-बैंड क्षीणन | 0.14–0.20 डीबी/किमी | रिकॉर्ड परिणामों में 0.05–0.11 डीबी/किमी; परिनियोजन रेंज में 0.085–0.28 डीबी/किमी | हाल के एचसीएफ अनुसंधान ने नुकसान को पारंपरिक सिलिका रेले-स्कैटरिंग फ्लोर से नीचे धकेल दिया है |
| अरेखीय गुणांक | ~1.3 W⁻¹km⁻¹ | ~0.001 W⁻¹km⁻¹ | लगभग 1,000 गुना कम अरेखीय प्रतिक्रिया |
| रंगीन फैलाव | ~17 पीएस/एनएम·किमी | ~2-4 पीएस/एनएम·किमी | मोटे तौर पर 4-8x कम |
| प्रयोग करने योग्य स्पेक्ट्रम | सी+एल, ~10 टीएचजेड | 18+ THz, संभावित रूप से S+C+L या इससे अधिक | व्यापक स्पेक्ट्रम व्यापक ट्रांसमिशन डिज़ाइन स्थान का समर्थन कर सकता है |
| क्षति सीमा | ग्लास इंटरेक्शन द्वारा सीमित | एसएमएफ से बहुत अधिक | उच्च प्रक्षेपण-शक्ति सहनशीलता संभव हो सकती है |
हाल ही में खोखले-कोर फाइबर अनुसंधान में रिपोर्ट दी गई हैप्रकृति फोटोनिक्सनीचे क्षीणन दर्शाया गया है0.1 डीबी/किमीव्यापक बैंडविथों में, यह पुष्ट करता है कि क्यों एचसीएफ को अब कम-विलंबता प्रयोगशाला अवधारणा से अधिक गंभीरता से लिया जा रहा है। इसका मतलब यह नहीं है कि प्रत्येक तैनात एचसीएफ लिंक रिकॉर्ड प्रयोगशाला परिणाम से मेल खाएगा। इसका मतलब यह है कि एचसीएफ ने एक महत्वपूर्ण विश्वसनीयता सीमा पार कर ली है।
एचसीएफ पहले से ही शुद्ध अनुसंधान से परे है।Microsoft Azure ने सार्वजनिक रूप से खोखले-कोर फाइबर उत्पादन को बढ़ाने पर चर्चा की हैकॉर्निंग और हेरियस के साथ विनिर्माण सहयोग के माध्यम से, और एचसीएफ का उत्पादन में उपयोग अधिक से अधिक रिपोर्ट किया गया है1,280 कि.मीयूरोपीय एज़्योर डेटा सेंटर लिंक के। रिपोर्ट किए गए ऑपरेटिंग डेटा में शून्य फ़ील्ड विफलताएं शामिल हैं,47%गति में सुधार, और32%विलंबता में कमी.
एक अन्य हाइपरस्केल क्लाउड ऑपरेटर भी एचसीएफ परिनियोजन में चला गया है, जिसके लिंक मोटे तौर पर रिपोर्ट किए गए हैं10 डेटा सेंटर. वित्तीय व्यापार नेटवर्क ने उत्पादन में एचसीएफ का उपयोग अधिक से अधिक समय से किया हैचार साल, जो प्रौद्योगिकी के सबसे मजबूत प्रारंभिक मूल्य प्रस्ताव के अनुरूप है: कुछ वित्तीय वातावरणों में, माइक्रोसेकंड-स्तरीय विलंबता अंतर व्यापारिक परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं।
फिर भी, एचसीएफ को गंभीर लागत और पारिस्थितिकी तंत्र बाधाओं का सामना करना पड़ता है। वर्तमान लागत तुलना में, एचसीएफ मोटे तौर पर बना हुआ है50-100xG.652.D से अधिक महंगा है, जबकि वैश्विक फाइबर इंस्टॉलेशन में इसकी हिस्सेदारी अभी भी कम है0.1%. चीन में, एचसीएफ क्षमता अंतराल की सूचना दी गई70%, और कीमत का अंतर विदेशी बाजारों की तुलना में कहीं अधिक हो सकता है क्योंकि उत्पादन बाधित रहता है।
वह लागत संरचना व्यापक निकट-अवधि प्रतिस्थापन को असंभावित बनाती है। एचसीएफ के संभावित गोद लेने का मार्ग चरणबद्ध है:
वित्तीय व्यापार नेटवर्क
हाइपरस्केलर डीसीआई
हाई-एंड एंटरप्राइज इंटरकनेक्ट
टेलीकॉम बैकबोन उपयोग के मामलों का चयन करें
प्रत्येक चरण के लिए कम लागत, अधिक मानकीकृत परीक्षण, आसान स्थापना और व्यापक ट्रांसीवर समर्थन की आवश्यकता होती है।
भौतिकी के नजरिए से एमसीएफ एचसीएफ की तुलना में कम नाटकीय है, लेकिन तैनाती के नजरिए से यह अधिक जरूरी हो सकता है।
एमसीएफ हवाई मार्ग से हल्की यात्रा कराने का प्रयास नहीं करता है। इसके बजाय, यह भौतिक स्थान को बाधा मानता है। यदि कोई डेटा सेंटर आवश्यक दर पर सिंगल-कोर फाइबर जोड़ना जारी नहीं रख सकता है, तो तार्किक अगला कदम प्रत्येक फाइबर के अंदर कई कोर डालना है।
एक 4-कोर एमसीएफ एक मानक के अंदर चार स्वतंत्र कोर रखता है125 µmआवरण. यह विवरण मायने रखता है क्योंकि बाहरी फाइबर का आकार मौजूदा फाइबर पारिस्थितिकी तंत्र से परिचित रहता है। लक्ष्य बड़े फाइबर व्यास के आसपास प्रत्येक नलिका, पैनल और मार्ग का पुनर्निर्माण करना नहीं है। लक्ष्य एक ही भौतिक आवरण के अंदर ऑप्टिकल पथों को गुणा करना है।
आईटीयू-टी जी अनुपूरक 87मानकीकरण ढांचा मानक के साथ कमजोर युग्मित मल्टीकोर फाइबर को प्राथमिकता देता है125 µm क्लैडिंगऔर मौजूदा के साथ पिछड़ी संगतताजी.65xसिंगल-मोड फाइबर पारिस्थितिकी तंत्र। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इस विचार का समर्थन करता है कि एमसीएफ केवल एक कस्टम स्पेशलिटी फाइबर नहीं है। इसे मौजूदा सिंगल-मोड इंफ्रास्ट्रक्चर के साथ अनुकूलता के आधार पर आकार दिया जा रहा है।
G.657 इसलिए भी प्रासंगिक है क्योंकि G.657 श्रेणी A फाइबर G.652 के अनुरूप हैं और परिवहन, डेटा सेंटर और एक्सेस वातावरण में उपयोग किए जाते हैं। एमसीएफ के लिए, व्यापक अनुकूलता तर्क यह है कि प्रत्येक कोर एक मानक सिंगल-मोड चैनल की तरह व्यवहार कर सकता है जबकि समग्र फाइबर बहुत अधिक स्थानिक घनत्व प्रदान करता है।
सबसे महत्वपूर्ण एमसीएफ मेट्रिक्स केवल ऑप्टिकल नहीं हैं। वे भौतिक परिनियोजन मेट्रिक्स हैं: कम फाइबर, कम केबल, कम कनेक्टर, कम द्रव्यमान और कम स्थापना समय।
| पैरामीटर | G.652.D सिंगल-कोर फाइबर | 4-कोर एमसीएफ | परिनियोजन प्रभाव |
|---|---|---|---|
| प्रति फाइबर चैनल | 1 | 4 | 4x ऑप्टिकल पाथवे घनत्व |
| समान क्षमता के लिए फाइबर गिनती | आधारभूत | -75% | रूट करने और समाप्त करने के लिए कम फाइबर |
| केबल पार-अनुभागीय क्षेत्र | 144-फाइबर पारंपरिक केबल बेसलाइन | 36 × 4-कोर एमसीएफ उदाहरण | ~45.7% छोटा क्षेत्र |
| केबल का वजन | आधारभूत | तुलना उदाहरण में -75% | ट्रे और पाथवे लोड कम करें |
| तैनाती का समय | आधारभूत | तुलना उदाहरण में -60% | कम खींचना, संभालना और समाप्त करना |
| कोर क्षीणन | ≤0.35 डीबी/किमी @ 1310 एनएम | लक्ष्य ≤0.4 डीबी/किमी | ऑप्टिकल प्रदर्शन का समान क्रम |
| इंटर-कोर क्रॉसस्टॉक | एन/ए | ≤ -40 डीबी @ 1310/1550 एनएम 10 किमी से अधिक | कमजोर रूप से युग्मित कोर डिज़ाइन |
| 400G-PAM4 एकल-तरंगदैर्ध्य पहुंच | ~600 मी | ~2 किमी | उद्धृत तुलना में लगभग 3.3x पहुंच |
वाणिज्यिक एमसीएफ समाधान साहित्यतक के मानक 125 µm फ़ुटप्रिंट के अंदर चार कोर का भी वर्णन करता है4x ऑप्टिकल पाथवे घनत्व, तक75% कम केबल या कनेक्टर, और केबल द्रव्यमान और स्थापना समय में बड़ी कटौती। इन मूल्यों को समाधान-स्तर के दावों के रूप में माना जाना चाहिए, न कि प्रत्येक इंस्टॉलेशन के लिए सार्वभौमिक गारंटी के रूप में, लेकिन वे दिखाते हैं कि एआई डेटा सेंटर केबलिंग के लिए एमसीएफ आकर्षक क्यों है।
एआई डेटा सेंटर केबलिंग में एमसीएफ घनत्व में सुधार
पारिस्थितिकी तंत्र की तैयारी में एमसीएफ एचसीएफ की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहा है क्योंकि इसे ऑप्टिकल प्रसार भौतिकी में पूर्ण परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है। श्रृंखला में प्रमुख घटक पहले से ही उभर रहे हैं:
| पारिस्थितिकी तंत्र तत्व | वर्तमान स्थिति |
|---|---|
| रेशा | 4-कोर एमसीएफ वाणिज्यिक समाधान; चीन में 4/7/8/19-कोर एमसीएफ उत्पाद श्रृंखला की सूचना दी गई |
| कनेक्टर्स | 0.12 डीबी के आसपास विशिष्ट आईएल के साथ एमसीएफ एलसी; लगभग 0.3 डीबी के विशिष्ट आईएल के साथ एमसीएफ एमपीओ |
| फीफो | पारंपरिक कॉम्पैक्ट फीफो लगभग 6 × 10 × 25 मिमी; लगभग 3.3 × 3.8 × 30 मिमी के लघु संस्करण |
| स्प्लिसिंग | इनडोर औसत लगभग 0.07 डीबी, अधिकतम 0.22 डीबी; आउटडोर औसत लगभग 0.12 डीबी, अधिकतम 0.35 डीबी |
| ऑप्टिकल मॉड्यूल | एमसीएफ से संबंधित 1.6टी/3.2टी मॉड्यूल अवधारणाएं ओएफसी 2025 में रिपोर्ट की गईं |
| मानकीकरण | ITU-T G.csmcf / G.smmcf प्रगति पर है; परीक्षण, एम्पलीफायरों और कनेक्टर्स में IEC SC86 गतिविधि |
| फ़ील्ड परिनियोजन | चाइना मोबाइल तियानजिन, चाइना यूनिकॉम गुआंग्डोंग, जिलिन, हांगकांग, गुआंग्डोंग लंबी दूरी के निर्माण, और दक्षिण चीन सागर में 7-कोर एमसीएफ पनडुब्बी तैनाती |
वाणिज्यिक एमसीएफ पेशकशें भी केवल विशेष नंगे फाइबर के बजाय एकीकृत फाइबर, केबल और कनेक्टिविटी सिस्टम के रूप में दिखाई देने लगी हैं। यह मायने रखता है क्योंकि डेटा सेंटर ऑपरेटर आमतौर पर अलगाव में फाइबर आर्किटेक्चर को नहीं अपनाते हैं। उन्हें कनेक्टर्स, फैन-इन/फैन-आउट डिवाइस, परीक्षण प्रक्रियाएं, इंस्टॉलेशन प्रशिक्षण और आपूर्ति-श्रृंखला उपलब्धता की आवश्यकता होती है।
सबसे आसान गलती यह पूछना है कि कौन सी तकनीक "सर्वश्रेष्ठ" है। इंजीनियरिंग समस्या इस तरह काम नहीं करती।
G.652.D, HCF, और MCF विभिन्न बाधाओं को अनुकूलित करते हैं।
| आयाम | जी.652.डी | एचसीएफ | एमसीएफ |
|---|---|---|---|
| मुख्य लाभ | लागत और परिपक्वता | विलंबता और कम अरैखिकता | घनत्व और तैनाती दक्षता |
| मुख्य समस्या हल हो गई | मानक कम लागत वाला परिवहन | समय विलंब | फाइबर-गणना और स्थान दबाव |
| विलंब | ~4.9 μs/किमी | ~3.35 μs/किमी | जी.652.डी के समान |
| प्रति-फाइबर घनत्व | 1x | 1x, लेकिन व्यापक स्पेक्ट्रम संभव है | 4-कोर एमसीएफ के लिए 4x |
| nonlinearity | आधारभूत | ~1,000x कम | मानक एसएमएफ कोर के समान क्रम |
| मौजूदा उपकरण अनुकूलता | बहुत ऊँचा | निचला; नए ट्रांसीवर और डीएसपी की आवश्यकता हो सकती है | उच्चतर; प्रत्येक कोर मौजूदा सिंगल-मोड सिस्टम के साथ संरेखित हो सकता है |
| विभाजन में कठिनाई | बहुत कम; <0.05 डीबी विशिष्ट संदर्भ | मध्यम; 0.04-0.16 डीबी, एसएमएफ संक्रमण हानि लगभग 0.15-0.3 डीबी के साथ | निम्न से मध्यम; इनडोर औसत लगभग 0.07 डीबी, आउटडोर औसत लगभग 0.12 डीबी |
| लागत बनाम जी.652.डी | आधारभूत | ~50-100x | आज अनुमानित 5-10x, पैमाने के बाद संभावित रूप से 2-3x |
| मानकीकरण | परिपक्व आईटीयू-टी जी.652 परिवार | अभी तक कोई परिपक्व आईटीयू-टी मानक नहीं है; बाद में अपेक्षित | मानकीकरण ढांचा और एमसीएफ का काम पहले से ही चल रहा है |
| स्थापना शेयर | >99.9% | <0.1% | <0.01%, लेकिन सबसे तेजी से बढ़ रहा है |
| वाणिज्यिक मंच | प्रौढ़ | उच्च स्तरीय उत्पादन परिनियोजन | प्रारंभिक वाणिज्यिक पारिस्थितिकी तंत्र |
G.652.D तब जीतता है जब लागत, मानकीकरण और क्षेत्र परिचितता सबसे अधिक मायने रखती है। एचसीएफ तब जीतता है जब नेटवर्क वास्तव में विलंबता बाधित होता है। एमसीएफ तब जीतता है जब स्थान, मार्ग क्षमता, कनेक्टर गिनती, केबल द्रव्यमान और स्थापना समय सीमित कारक बन जाते हैं।
वह भेद केंद्रीय है. एचसीएफ बेहतर एमसीएफ नहीं है। एमसीएफ कोई सस्ता एचसीएफ नहीं है। वे भौतिक नेटवर्क की विभिन्न परतों को हल करते हैं।
एचसीएफ के पास अधिक विघटनकारी अपनाने का मार्ग है। इसके लिए नए ट्रांसीवर, विभिन्न डीएसपी धारणाएं, नए ओटीडीआर और परीक्षण दृष्टिकोण और फील्ड टीमों के लिए नए प्रशिक्षण की आवश्यकता हो सकती है। इसके भौतिक लाभ मजबूत हैं, लेकिन इसके पारिस्थितिकी तंत्र को गति पकड़नी होगी।
एमसीएफ के पास अधिक वृद्धिशील अपनाने का मार्ग है। प्रत्येक कोर परिचित सिंगल-मोड ऑप्टिकल व्यवहार के साथ संगत रह सकता है, जबकि इसके चारों ओर का बुनियादी ढांचा कनेक्टर्स, फीफो डिवाइस, स्प्लिसिंग प्रक्रियाओं और मानकीकरण के माध्यम से बदलता है।
इसीलिए एमसीएफ जल्द ही जरूरी हो सकता है। इसके परिनियोजन मॉडल के लिए पूरे पारिस्थितिकी तंत्र को एक बार में बदलने की आवश्यकता नहीं है।
शुद्ध भौतिकी के दृष्टिकोण से एचसीएफ अधिक रोमांचक है। ए31% विलंबता में कमीसमझना आसान है, और कुछ लंबी अवधि के डिज़ाइनों के लिए गैर-रैखिकता में कमी और भी महत्वपूर्ण है। लेकिन एचसीएफ की लागत, विनिर्माण पैमाने, परीक्षण आवश्यकताएं और मानकीकरण अंतर इसे उच्च-स्तरीय उपयोग के मामलों में केंद्रित रखते हैं।
एमसीएफ कम कट्टरपंथी है, लेकिन अधिक तैनाती योग्य है। क्योंकि यह मौजूदा सिंगल-मोड पारिस्थितिकी तंत्र को अधिक संरक्षित कर सकता है, इसलिए इसकी अपनाने की बाधा कम है। 4-कोर वाणिज्यिक समाधान, कनेक्टर विकास, फीफो लघुकरण, एमसीएफ मॉड्यूल और मानकीकरण गतिविधि सभी एक साथ चलने के साथ, एमसीएफ एचसीएफ से पहले व्यापक एआई डेटा सेंटर उपयोग तक पहुंच सकता है।
अपने अनुकूलता पथ, कनेक्टर पारिस्थितिकी तंत्र, फीफो विकास, मॉड्यूल गतिविधि और मानकीकरण प्रगति के आधार पर, एमसीएफ व्यापक वाणिज्यिक अपनाने की ओर बढ़ सकता है2027-2028, संभावित रूप से3-5 साल पहलेव्यापक एचसीएफ परिनियोजन की तुलना में। इसे गारंटीकृत समयसीमा के बजाय सशर्त बाजार निर्णय के रूप में माना जाना चाहिए। समय मानकीकरण, कनेक्टर आपूर्ति, मॉड्यूल उपलब्धता, परीक्षण प्रक्रियाओं और स्थापना प्रशिक्षण पर निर्भर करता है।
एआई डेटा सेंटर नेटवर्क स्तरित हैं। प्रत्येक परत में एक अलग अड़चन होती है, इसलिए सही फाइबर का चयन दूरी और कार्य के साथ बदलता रहता है।
इस आलेख में, निम्नलिखित व्यावहारिक लेबल उपयोगी हैं:
स्केल अप: बहुत कम दूरी पर कसकर युग्मित गणना विस्तार
बाहर निकालना: किसी भवन या डेटा सेंटर फैब्रिक के अंदर क्षैतिज विस्तार
स्केल-अक्रॉस: क्रॉस-बिल्डिंग या कैंपस-स्तरीय एआई इंफ्रास्ट्रक्चर इंटरकनेक्ट
| नेटवर्क परत | दूरी | 2026 मुख्यधारा विकल्प | 2028-2030 संभावित दिशा | मुख्य बाधा | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| इन-रैक जीपीयू इंटरकनेक्ट | <3 मी | कॉपर डीएसी | कॉपर डीएसी | लागत, शक्ति, पैकेजिंग | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| रैक-टू-रैक स्केल-अप | 3-100 मी | एओसी/एमएमएफ | एओसी + एमसीएफ | घनत्व और केबल प्रबंधन | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| इन-बिल्डिंग स्केल-आउट | 100 मीटर-2 किमी | जी.652.डी | एमसीएफ | फाइबर गिनती और मार्ग क्षमता | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| क्रॉस-बिल्डिंग डीसीआई | 2-10 किमी | जी.652.डी |
ब्लॉग विवरण
एआई डेटा केंद्रों के लिए खोखले-कोर फाइबर बनाम मल्टी-कोर फाइबरः विलंबता, घनत्व और जी की भविष्य की भूमिका।652. डी
2026-05-29
परंपरागतG.652.D सिंगल-मोड फाइबरगायब नहीं हो रहा है. यह अभी भी सस्ता, मानकीकृत, विश्व स्तर पर उपलब्ध है और लगभग हर फाइबर इंस्टॉलेशन टीम से परिचित है। पारंपरिक दूरसंचार नेटवर्क, एंटरप्राइज़ लिंक, एफटीटीएच और लंबे समय से स्थापित बैकबोन सिस्टम के लिए, उस संयोजन को प्रतिस्थापित करना मुश्किल बना हुआ है। एआई डेटा सेंटर अलग हैं। बड़े GPU क्लस्टर ऑप्टिकल नेटवर्क को दो दबावों को संभालने के लिए मजबूर कर रहे हैं जिन्हें पुराने नेटवर्क डिज़ाइन अक्सर अनदेखा कर सकते हैं:माइक्रोसेकंड-स्तरीय विलंबताऔर चरमफाइबर-घनत्व वृद्धि. एक फाइबर प्रकार जो पारंपरिक नेटवर्क में अच्छी तरह से काम करता है वह भौतिक रूप से सीमित हो सकता है जब लाखों ऑप्टिकल चैनलों को रैक, पंक्तियों, इमारतों और कैंपस इंटरकनेक्ट के माध्यम से रूट किया जाना चाहिए। एआई डेटा सेंटर फाइबर योजना के लिए, समस्या तीन बजटों के बीच संतुलन बन रही है:समय बजट, दअंतरिक्ष बजट, और यहलागत बजट. खोखले-कोर फाइबर प्रसार विलंब को कम करके समय बजट में सुधार करता है। मल्टी-कोर फाइबर प्रति फाइबर ऑप्टिकल पथों की संख्या बढ़ाकर अंतरिक्ष बजट में सुधार करता है। G.652.D लागत और परिपक्वता आधार रेखा बनी हुई है। इसलिए भविष्य के फाइबर संयंत्र के एकल-फाइबर कहानी होने की संभावना नहीं है; यह एक स्तरित वास्तुकला होगी जहां प्रत्येक फाइबर प्रकार नेटवर्क स्तर पर होता है जो उसकी सबसे मजबूत बाधा से मेल खाता है। यही कारण है कि दो नए फाइबर आर्किटेक्चर ध्यान आकर्षित कर रहे हैं:खोखला-कोर फाइबर, या एचसीएफ, औरमल्टी-कोर फाइबर, या एमसीएफ। वे विभिन्न समस्याओं का समाधान करते हैं. एचसीएफ मुख्यतः एक विलंबता तकनीक है। एमसीएफ मुख्यतः एक घनत्व प्रौद्योगिकी है। किसी को भी सभी नेटवर्क परतों में G.652.D के लिए एक साधारण प्रतिस्थापन के रूप में नहीं माना जाना चाहिए। असली सवाल यह नहीं है कि क्या एचसीएफ या एमसीएफ जी.652.डी को "मार" देगा। अधिक उपयोगी इंजीनियरिंग प्रश्न है:प्रत्येक फाइबर प्रकार भविष्य के AI डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट के अंदर कहाँ फिट होता है? खोखले-कोर फाइबर और मल्टी-कोर फाइबर के बीच क्या अंतर है?खोखले-कोर फाइबर बनाम मल्टी-कोर फाइबरपारंपरिक सिंगल-कोर सिलिका फाइबर की सीमाओं से बचने के दो अलग-अलग तरीकों के बीच तुलना है। खोखले-कोर फाइबर हवा के माध्यम से अधिकांश ऑप्टिकल पावर का मार्गदर्शन करके विलंबता को कम करता है, जबकि मल्टी-कोर फाइबर एक फाइबर के अंदर कई स्वतंत्र कोर रखकर घनत्व बढ़ाता है। एचसीएफ मुख्य रूप से समय विलंब का समाधान करता है; एमसीएफ मुख्य रूप से स्पेस और केबल-काउंट दबाव को हल करता है।
जी.652.डी बनाम एचसीएफ बनाम एमसीएफ फाइबर संरचना तुलना खोखले-कोर फाइबर प्रसार माध्यम को बदलकर विलंबता को कम करता हैमानक G.652.D फाइबर में, प्रकाश मुख्य रूप से ठोस सिलिका ग्लास के माध्यम से यात्रा करता है। सिलिका कोर का अपवर्तनांक लगभग होता है1.468, इसलिए ऑप्टिकल सिग्नल मोटे तौर पर यात्रा करते हैंनिर्वात में प्रकाश की गति का 68%. इससे G.652.D को लगभग प्रसार में देरी होती है4.9 μs/किमी. खोखला-कोर फाइबर मूल माध्यम को बदल देता है। ग्लास के माध्यम से अधिकांश ऑप्टिकल क्षेत्र को निर्देशित करने के बजाय, एचसीएफ इंजीनियर्ड ग्लास माइक्रोस्ट्रक्चर से घिरे खोखले वायु कोर का उपयोग करता है। व्यावहारिक खोखले-कोर डिज़ाइनों में, इससे भी अधिक99.9% ऑप्टिकल पावरठोस कांच के बजाय हवा के माध्यम से फैल सकता है। क्योंकि वायु का अपवर्तनांक करीब होता है1.0003, HCF प्रसार विलंब को लगभग कम कर सकता है3.35 μs/किमी. यह कोई छोटा सा ट्यूनिंग सुधार नहीं है. यह भौतिक पथ में परिवर्तन है। एआई डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट के संदर्भ में, के बीच अंतर4.9 μs/किमीऔर3.35 μs/किमीयह तब मायने रखता है जब कई नेटवर्क हॉप्स और सिंक्रोनाइज़ेशन परतें देरी जमा करती हैं। मल्टी-कोर फाइबर फाइबर ज्यामिति को बदलकर घनत्व बढ़ाता हैमल्टी-कोर फाइबर एक अलग मार्ग अपनाता है। यह मुख्य रूप से हल्की यात्रा को तेज़ बनाने का प्रयास नहीं करता है। इसके बजाय, यह एक ही बाहरी फाइबर संरचना के अंदर कई स्वतंत्र ऑप्टिकल कोर रखता है। वर्तमान एआई डेटा सेंटर चर्चा अक्सर पर केंद्रित होती है4-कोर कमजोर रूप से युग्मित एमसीएफ. इस वास्तुकला में, चार अलग-अलग कोर एक मानक के अंदर एकीकृत होते हैं125 µm क्लैडिंग व्यास. प्रत्येक कोर को मौजूदा G.652 / G.657 सिंगल-मोड फाइबर इकोसिस्टम के साथ ऑप्टिकली संगत रहने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। वह अनुकूलता प्रमुख इंजीनियरिंग बिंदु है। एमसीएफ को प्रत्येक ऑप्टिकल सिग्नल पथ का पुन: आविष्कार करने की आवश्यकता नहीं है। यह मुख्य रूप से कई सिंगल-कोर पथों को एक भौतिक फाइबर में संपीड़ित करता है, जिससे केबल गिनती, कनेक्टर गिनती, मार्ग भीड़ और केबल द्रव्यमान कम हो जाता है। क्यों G.652.D फ़ाइबर को AI डेटा केंद्रों में नई सीमाओं का सामना करना पड़ रहा है?G.652.D आधार रेखा बना हुआ है क्योंकि यह सस्ता, मानकीकृत और तैनात करने में आसान है। इसकी कीमत अक्सर आसपास बताई जाती है$0.10/मी, और इसका इंस्टॉलेशन इकोसिस्टम परिपक्व है। यह लंबे समय तक चलने वाले से भी संबंधित हैआईटीयू-टी जी.652सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर विनिर्देशों का परिवार, जो सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर और केबल के लिए विशेषताओं को परिभाषित करता है। हालाँकि, AI क्लस्टर एक अलग प्रकार का तनाव पैदा करते हैं। मुद्दा यह नहीं है कि G.652.D ने अचानक काम करना बंद कर दिया। मुद्दा यह है कि इसकी दो सबसे मजबूत भौतिक धारणाएं - ठोस-ग्लास प्रसार और सिंगल-कोर ज्यामिति - सीमित हो जाती हैं जब नेटवर्क को सिंक्रनाइज़ जीपीयू गणना और बड़े पैमाने पर ऑप्टिकल चैनल घनत्व का समर्थन करना चाहिए। विलंबता सीमा: ठोस सिलिका प्रसार और जीपीयू सिंक्रनाइज़ेशनसामान्य वेब ट्रैफ़िक में, प्रति किलोमीटर एक अतिरिक्त माइक्रोसेकंड शायद ही कभी उपयोगकर्ता अनुभव को बदलता है। 1.5 एमएस अधिक समय लेने वाला पृष्ठ अनुरोध आमतौर पर ध्यान देने योग्य नहीं होता है। GPU क्लस्टर अधिक संवेदनशील होते हैं क्योंकि वितरित प्रशिक्षण बार-बार सिंक्रनाइज़ेशन पर निर्भर करता है। दौरानसर्व-कम करें, हजारों जीपीयू एक मिनी-बैच की गणना कर सकते हैं और फिर क्लस्टर में परिणामों के एकत्रित होने की प्रतीक्षा कर सकते हैं। यदि नेटवर्क की एक परत केवल कुछ माइक्रोसेकंड जोड़ती है, तो यह महत्वहीन लग सकता है। लेकिन जब कई परतें और कई संचार दौर में देरी होती है, तो माइक्रोसेकंड प्रभावी जीपीयू उपयोग को प्रभावित करना शुरू कर सकता है। G.652.D के बारे में है4.9 μs/किमीप्रसार में देरी के कारण. एचसीएफ इसे लगभग कम कर सकता है3.35 μs/किमी, मोटे तौर पर अंतर1.54 μs/किमी. ऊपर10 कि.मी, वह इसके बारे में है15.4 μsस्विचिंग, क्रमबद्धता, डीएसपी, या प्रोटोकॉल ओवरहेड पर विचार करने से पहले प्रसार-विलंब अंतर का। पारंपरिक नेटवर्किंग के लिए, यह संख्या छोटी लग सकती है। कसकर सिंक्रनाइज़ एआई प्रशिक्षण समूहों के लिए, यह भौतिक-परत बजट का हिस्सा बन जाता है। स्पेस सीलिंग: फाइबर गणना, केबल वजन, और रूटिंग घनत्वदूसरी सीमा भौतिक स्थान है. हाइपरस्केल एआई डेटा सेंटर स्तर पर, फाइबर स्केल असाधारण स्तर तक पहुंच सकता है: तक20 मिलियन फाइबर चैनलएक ही डेटा सेंटर के अंदर, इससे भी अधिक1 मिलियन फाइबरइमारतों के बीच, और केबल का वजन जो पहुँच सकता हैप्रति फुट 100 पाउंडअत्यधिक केबल-बंडल मामलों में। एक भीएनवीडिया जीबी200 एनवीएल72नोड को आसपास की आवश्यकता के रूप में भी वर्णित किया गया है10,000 फाइबर. ये संख्याएँ सामान्य एंटरप्राइज़ केबलिंग समस्याएँ नहीं हैं। वे हैं पाथवे, ट्रे, डक्ट, रैक, इंस्टालेशन और बिल्डिंग-लोड समस्याएं। जब भौतिक स्थान बाधा बन जाता है, तो अधिक सिंगल-कोर फाइबर जोड़ना अब सबसे साफ उत्तर नहीं है। यहीं पर एमसीएफ आकर्षक हो जाता है। एक 4-कोर एमसीएफ चार ऑप्टिकल कोर को एक फाइबर में जोड़ सकता है। समान चैनल गणना के लिए, एक प्रतिनिधि144-फाइबर से 36×4-कोर एमसीएफ तुलनाएक दिखाता हैफाइबर की संख्या में 75% की कमीऔर एक के बारे मेंकेबल क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में 45.7% की कमी.
एआई डेटा केंद्रों में खोखले-कोर फाइबर: विलंबता को कम करने के लिए वायु का उपयोग करनाहॉलो-कोर फ़ाइबर अधिक रेडिकल तकनीक है। इसका प्राथमिक लाभ केवल कम क्षीणन या व्यापक बैंडविड्थ नहीं है। इसकी सबसे विशिष्ट विशेषता यह है कि जहां प्रकाश यात्रा करता है वहां यह बदल जाता है। मुख्य रूप से ठोस सिलिका के माध्यम से आगे बढ़ने के बजाय, एचसीएफ हवा के माध्यम से ऑप्टिकल शक्ति का मार्गदर्शन करता है। यह सीधे पारंपरिक ग्लास-कोर फाइबर की प्रसार-विलंब सीमा पर हमला करता है। एचसीएफ प्रसार विलंब को कैसे कम करता हैभौतिकी सीधी है:
परिणाम के बारे में है31% कम विलंबताऔर सिग्नल-स्पीड सुधार का आमतौर पर चारों ओर वर्णन किया गया है47%पारंपरिक सॉलिड-कोर सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में।
एचसीएफ कम-विलंबता प्रसार सिद्धांत एक छोटे पैच-कॉर्ड वातावरण में, यह लाभ लागत को उचित नहीं ठहरा सकता है। क्रॉस-बिल्डिंग डीसीआई, कैंपस इंटरकनेक्ट, या विलंबता-संवेदनशील वित्तीय नेटवर्क में, यह सार्थक बन सकता है। क्यों कम गैर-रैखिकता पहली नज़र में दिखाई देने से अधिक मायने रखती हैविलंबता एचसीएफ की प्रमुख विशेषता है, लेकिन बड़ा इंजीनियरिंग परिवर्तन इसकी बहुत कम गैर-रैखिकता हो सकता है। G.652.D में, बढ़ती प्रक्षेपण शक्ति अंततः अरेखीय हानियों को बढ़ाती है। केर प्रभाव, चार-तरंग मिश्रण, और उत्तेजित ब्रिलोइन बिखराव सिग्नल को विकृत कर सकता है। यह एक कारण है कि इंजीनियर पहुंच बढ़ाने के लिए ऑप्टिकल पावर को अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ा सकते हैं। एचसीएफ इस संतुलन को बदल देता है। अरेखीय गुणांक का वर्णन लगभग किया गया है0.001 W⁻¹km⁻¹, चारों ओर से तुलना की गई1.3 W⁻¹km⁻¹जी.652.डी के लिए. यह मोटे तौर पर एक है1,000x की कमी. ग्लास के साथ बहुत कम ऑप्टिकल शक्ति के संपर्क के साथ, एचसीएफ गैर-रेखीय विरूपण एक सीमित कारक बनने से पहले उच्च ऑप्टिकल शक्ति को सहन कर सकता है। यहां प्रयुक्त डीसीआई तुलना में, एचसीएफ इसके बारे में समर्थन करता है1.5x लंबे अनएम्प्लीफाइड स्पैनG.652.D की तुलना में, जो मल्टी-बिल्डिंग AI परिसरों में मध्यवर्ती उपकरण, बिजली की खपत और संभावित विफलता बिंदुओं को कम कर सकता है। एचसीएफ प्रदर्शन मेट्रिक्स: विलंबता, क्षीणन, फैलाव, स्पेक्ट्रम और पावर हैंडलिंगएचसीएफ का मूल्यांकन केवल विलंबता से नहीं किया जाना चाहिए। इसका व्यापक मूल्य प्रसार गति, कम गैर-रैखिकता, फैलाव व्यवहार और संभावित रूप से व्यापक उपयोग योग्य स्पेक्ट्रम के संयोजन से आता है।
हाल ही में खोखले-कोर फाइबर अनुसंधान में रिपोर्ट दी गई हैप्रकृति फोटोनिक्सनीचे क्षीणन दर्शाया गया है0.1 डीबी/किमीव्यापक बैंडविथों में, यह पुष्ट करता है कि क्यों एचसीएफ को अब कम-विलंबता प्रयोगशाला अवधारणा से अधिक गंभीरता से लिया जा रहा है। इसका मतलब यह नहीं है कि प्रत्येक तैनात एचसीएफ लिंक रिकॉर्ड प्रयोगशाला परिणाम से मेल खाएगा। इसका मतलब यह है कि एचसीएफ ने एक महत्वपूर्ण विश्वसनीयता सीमा पार कर ली है। एचसीएफ वाणिज्यिक परिनियोजन: उत्पादन उपयोग, लागत बाधाएं, और अपनाने का मार्गएचसीएफ पहले से ही शुद्ध अनुसंधान से परे है।Microsoft Azure ने सार्वजनिक रूप से खोखले-कोर फाइबर उत्पादन को बढ़ाने पर चर्चा की हैकॉर्निंग और हेरियस के साथ विनिर्माण सहयोग के माध्यम से, और एचसीएफ का उत्पादन में उपयोग अधिक से अधिक रिपोर्ट किया गया है1,280 कि.मीयूरोपीय एज़्योर डेटा सेंटर लिंक के। रिपोर्ट किए गए ऑपरेटिंग डेटा में शून्य फ़ील्ड विफलताएं शामिल हैं,47%गति में सुधार, और32%विलंबता में कमी. एक अन्य हाइपरस्केल क्लाउड ऑपरेटर भी एचसीएफ परिनियोजन में चला गया है, जिसके लिंक मोटे तौर पर रिपोर्ट किए गए हैं10 डेटा सेंटर. वित्तीय व्यापार नेटवर्क ने उत्पादन में एचसीएफ का उपयोग अधिक से अधिक समय से किया हैचार साल, जो प्रौद्योगिकी के सबसे मजबूत प्रारंभिक मूल्य प्रस्ताव के अनुरूप है: कुछ वित्तीय वातावरणों में, माइक्रोसेकंड-स्तरीय विलंबता अंतर व्यापारिक परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं। फिर भी, एचसीएफ को गंभीर लागत और पारिस्थितिकी तंत्र बाधाओं का सामना करना पड़ता है। वर्तमान लागत तुलना में, एचसीएफ मोटे तौर पर बना हुआ है50-100xG.652.D से अधिक महंगा है, जबकि वैश्विक फाइबर इंस्टॉलेशन में इसकी हिस्सेदारी अभी भी कम है0.1%. चीन में, एचसीएफ क्षमता अंतराल की सूचना दी गई70%, और कीमत का अंतर विदेशी बाजारों की तुलना में कहीं अधिक हो सकता है क्योंकि उत्पादन बाधित रहता है। वह लागत संरचना व्यापक निकट-अवधि प्रतिस्थापन को असंभावित बनाती है। एचसीएफ के संभावित गोद लेने का मार्ग चरणबद्ध है:
प्रत्येक चरण के लिए कम लागत, अधिक मानकीकृत परीक्षण, आसान स्थापना और व्यापक ट्रांसीवर समर्थन की आवश्यकता होती है। एआई डेटा केंद्रों में मल्टी-कोर फाइबर: घनत्व बढ़ाने के लिए फाइबर ज्यामिति का उपयोग करनाभौतिकी के नजरिए से एमसीएफ एचसीएफ की तुलना में कम नाटकीय है, लेकिन तैनाती के नजरिए से यह अधिक जरूरी हो सकता है। एमसीएफ हवाई मार्ग से हल्की यात्रा कराने का प्रयास नहीं करता है। इसके बजाय, यह भौतिक स्थान को बाधा मानता है। यदि कोई डेटा सेंटर आवश्यक दर पर सिंगल-कोर फाइबर जोड़ना जारी नहीं रख सकता है, तो तार्किक अगला कदम प्रत्येक फाइबर के अंदर कई कोर डालना है। 4-कोर एमसीएफ संरचना और 125 µm क्लैडिंग संगतताएक 4-कोर एमसीएफ एक मानक के अंदर चार स्वतंत्र कोर रखता है125 µmआवरण. यह विवरण मायने रखता है क्योंकि बाहरी फाइबर का आकार मौजूदा फाइबर पारिस्थितिकी तंत्र से परिचित रहता है। लक्ष्य बड़े फाइबर व्यास के आसपास प्रत्येक नलिका, पैनल और मार्ग का पुनर्निर्माण करना नहीं है। लक्ष्य एक ही भौतिक आवरण के अंदर ऑप्टिकल पथों को गुणा करना है। आईटीयू-टी जी अनुपूरक 87मानकीकरण ढांचा मानक के साथ कमजोर युग्मित मल्टीकोर फाइबर को प्राथमिकता देता है125 µm क्लैडिंगऔर मौजूदा के साथ पिछड़ी संगतताजी.65xसिंगल-मोड फाइबर पारिस्थितिकी तंत्र। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इस विचार का समर्थन करता है कि एमसीएफ केवल एक कस्टम स्पेशलिटी फाइबर नहीं है। इसे मौजूदा सिंगल-मोड इंफ्रास्ट्रक्चर के साथ अनुकूलता के आधार पर आकार दिया जा रहा है। G.657 इसलिए भी प्रासंगिक है क्योंकि G.657 श्रेणी A फाइबर G.652 के अनुरूप हैं और परिवहन, डेटा सेंटर और एक्सेस वातावरण में उपयोग किए जाते हैं। एमसीएफ के लिए, व्यापक अनुकूलता तर्क यह है कि प्रत्येक कोर एक मानक सिंगल-मोड चैनल की तरह व्यवहार कर सकता है जबकि समग्र फाइबर बहुत अधिक स्थानिक घनत्व प्रदान करता है। एमसीएफ प्रदर्शन मेट्रिक्स: फाइबर गणना, केबल क्षेत्र, वजन, क्रॉसस्टॉक और पहुंचसबसे महत्वपूर्ण एमसीएफ मेट्रिक्स केवल ऑप्टिकल नहीं हैं। वे भौतिक परिनियोजन मेट्रिक्स हैं: कम फाइबर, कम केबल, कम कनेक्टर, कम द्रव्यमान और कम स्थापना समय।
वाणिज्यिक एमसीएफ समाधान साहित्यतक के मानक 125 µm फ़ुटप्रिंट के अंदर चार कोर का भी वर्णन करता है4x ऑप्टिकल पाथवे घनत्व, तक75% कम केबल या कनेक्टर, और केबल द्रव्यमान और स्थापना समय में बड़ी कटौती। इन मूल्यों को समाधान-स्तर के दावों के रूप में माना जाना चाहिए, न कि प्रत्येक इंस्टॉलेशन के लिए सार्वभौमिक गारंटी के रूप में, लेकिन वे दिखाते हैं कि एआई डेटा सेंटर केबलिंग के लिए एमसीएफ आकर्षक क्यों है।
एआई डेटा सेंटर केबलिंग में एमसीएफ घनत्व में सुधार एमसीएफ पारिस्थितिकी तंत्र: कनेक्टर्स, फीफो, स्प्लिसिंग, मॉड्यूल और मानकीकरणपारिस्थितिकी तंत्र की तैयारी में एमसीएफ एचसीएफ की तुलना में तेजी से आगे बढ़ रहा है क्योंकि इसे ऑप्टिकल प्रसार भौतिकी में पूर्ण परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है। श्रृंखला में प्रमुख घटक पहले से ही उभर रहे हैं:
वाणिज्यिक एमसीएफ पेशकशें भी केवल विशेष नंगे फाइबर के बजाय एकीकृत फाइबर, केबल और कनेक्टिविटी सिस्टम के रूप में दिखाई देने लगी हैं। यह मायने रखता है क्योंकि डेटा सेंटर ऑपरेटर आमतौर पर अलगाव में फाइबर आर्किटेक्चर को नहीं अपनाते हैं। उन्हें कनेक्टर्स, फैन-इन/फैन-आउट डिवाइस, परीक्षण प्रक्रियाएं, इंस्टॉलेशन प्रशिक्षण और आपूर्ति-श्रृंखला उपलब्धता की आवश्यकता होती है। एचसीएफ बनाम एमसीएफ बनाम जी.652.डी: प्रमुख इंजीनियरिंग ट्रेड-ऑफ़सबसे आसान गलती यह पूछना है कि कौन सी तकनीक "सर्वश्रेष्ठ" है। इंजीनियरिंग समस्या इस तरह काम नहीं करती। G.652.D, HCF, और MCF विभिन्न बाधाओं को अनुकूलित करते हैं।
विलंबता, घनत्व और लागत तीन अलग-अलग समस्याएं हैंG.652.D तब जीतता है जब लागत, मानकीकरण और क्षेत्र परिचितता सबसे अधिक मायने रखती है। एचसीएफ तब जीतता है जब नेटवर्क वास्तव में विलंबता बाधित होता है। एमसीएफ तब जीतता है जब स्थान, मार्ग क्षमता, कनेक्टर गिनती, केबल द्रव्यमान और स्थापना समय सीमित कारक बन जाते हैं। वह भेद केंद्रीय है. एचसीएफ बेहतर एमसीएफ नहीं है। एमसीएफ कोई सस्ता एचसीएफ नहीं है। वे भौतिक नेटवर्क की विभिन्न परतों को हल करते हैं। अनुकूलता, विभाजन, परीक्षण और मानकीकरणएचसीएफ के पास अधिक विघटनकारी अपनाने का मार्ग है। इसके लिए नए ट्रांसीवर, विभिन्न डीएसपी धारणाएं, नए ओटीडीआर और परीक्षण दृष्टिकोण और फील्ड टीमों के लिए नए प्रशिक्षण की आवश्यकता हो सकती है। इसके भौतिक लाभ मजबूत हैं, लेकिन इसके पारिस्थितिकी तंत्र को गति पकड़नी होगी। एमसीएफ के पास अधिक वृद्धिशील अपनाने का मार्ग है। प्रत्येक कोर परिचित सिंगल-मोड ऑप्टिकल व्यवहार के साथ संगत रह सकता है, जबकि इसके चारों ओर का बुनियादी ढांचा कनेक्टर्स, फीफो डिवाइस, स्प्लिसिंग प्रक्रियाओं और मानकीकरण के माध्यम से बदलता है। इसीलिए एमसीएफ जल्द ही जरूरी हो सकता है। इसके परिनियोजन मॉडल के लिए पूरे पारिस्थितिकी तंत्र को एक बार में बदलने की आवश्यकता नहीं है। वाणिज्यिक समय: एमसीएफ एचसीएफ से अधिक तेजी से क्यों पहुंच सकता हैशुद्ध भौतिकी के दृष्टिकोण से एचसीएफ अधिक रोमांचक है। ए31% विलंबता में कमीसमझना आसान है, और कुछ लंबी अवधि के डिज़ाइनों के लिए गैर-रैखिकता में कमी और भी महत्वपूर्ण है। लेकिन एचसीएफ की लागत, विनिर्माण पैमाने, परीक्षण आवश्यकताएं और मानकीकरण अंतर इसे उच्च-स्तरीय उपयोग के मामलों में केंद्रित रखते हैं। एमसीएफ कम कट्टरपंथी है, लेकिन अधिक तैनाती योग्य है। क्योंकि यह मौजूदा सिंगल-मोड पारिस्थितिकी तंत्र को अधिक संरक्षित कर सकता है, इसलिए इसकी अपनाने की बाधा कम है। 4-कोर वाणिज्यिक समाधान, कनेक्टर विकास, फीफो लघुकरण, एमसीएफ मॉड्यूल और मानकीकरण गतिविधि सभी एक साथ चलने के साथ, एमसीएफ एचसीएफ से पहले व्यापक एआई डेटा सेंटर उपयोग तक पहुंच सकता है। अपने अनुकूलता पथ, कनेक्टर पारिस्थितिकी तंत्र, फीफो विकास, मॉड्यूल गतिविधि और मानकीकरण प्रगति के आधार पर, एमसीएफ व्यापक वाणिज्यिक अपनाने की ओर बढ़ सकता है2027-2028, संभावित रूप से3-5 साल पहलेव्यापक एचसीएफ परिनियोजन की तुलना में। इसे गारंटीकृत समयसीमा के बजाय सशर्त बाजार निर्णय के रूप में माना जाना चाहिए। समय मानकीकरण, कनेक्टर आपूर्ति, मॉड्यूल उपलब्धता, परीक्षण प्रक्रियाओं और स्थापना प्रशिक्षण पर निर्भर करता है। जहां प्रत्येक फाइबर एआई डेटा सेंटर नेटवर्क में फिट बैठता हैएआई डेटा सेंटर नेटवर्क स्तरित हैं। प्रत्येक परत में एक अलग अड़चन होती है, इसलिए सही फाइबर का चयन दूरी और कार्य के साथ बदलता रहता है। इस आलेख में, निम्नलिखित व्यावहारिक लेबल उपयोगी हैं:
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