Les centres de données sont comme les voitures : la transmission à haute vitesse requiert plus d’énergie que la transmission à basse vitesse.
On s’attend à ce que le nombre de systèmes fondés sur l’Internet des objets augmente de 18 % et atteigne 14,4 milliards cette année et possiblement 27 milliards d’ici 2025 (IoT Analytics). En raison de cette augmentation, les centres de données de partout au monde devront traiter des données au débit accru, ce qui nécessitera plus d’énergie.
Le débit des données n’atteint pas son niveau le plus élevé en tout temps, mais même si une liaison ne fonctionne pas à plein rendement, des données non utilisées y circulent toujours afin de maintenir la synchronisation.
Dans un article publié récemment dans IEEE Transactions on Very Large Scale Integration, le doctorant Abdullah Ibn Abbas et le candidat à la maîtrise Xiangdong Jia exposent le fruit de leurs travaux, réalisés en collaboration avec Glenn Cowan. Les chercheurs ont conçu un nouveau récepteur optique qui permettrait à un centre de données d’alterner entre deux vitesses de transmission différentes (la transmission à grande vitesse à 8 Gb/s et la transmission à basse vitesse à 4 Gb/s), en fonction de la demande. Les chercheurs font tous partie du Département de génie électrique et informatique de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody.
Dans les centres de données, un récepteur optique est situé à une extrémité d’une connexion point à point à haute vitesse, entre deux composantes de réseau comme des serveurs reliés par des fibres optiques.
En adoptant une approche fondée sur deux bandes passantes, le système peut optimiser l’usage de chaque bande passante et sa consommation d’énergie, ce qui le rend plus écoénergétique.
Cette nouvelle technique fait surtout intervenir l’extrémité frontale de la liaison optique, qui régit la première étape du circuit du récepteur optique, où le signal en provenance de la fibre optique est reçu et amplifié. Il s’agit d’une composante essentielle du récepteur, car elle en détermine les caractéristiques en matière de sensibilité et de bruit et peut influer de façon importante sur la performance globale et l’efficacité énergétique du système. Les chercheurs ont conçu et fabriqué une puce en utilisant un procédé commercial CMOS et l’ont mesurée au moyen d’un photodétecteur. Même si la démonstration n’a été effectuée qu’avec de modestes débits de données, la technique proposée peut s’appliquer à des débits plus élevés si les puces sont fabriquées selon un procédé CMOS à plus petite échelle.
Si elle est adoptée, la nouvelle technique d’alternance de débits contribuera à accroître l’efficacité des centres de données en réduisant la consommation d’énergie, ce qui entraînera des économies de coûts et une durabilité accrue.
Lisez l'article “A Power-Proportional, Dual-Bandwidth, and Constant-Delay Receiver Front-End for Energy-Efficient Dual-Rate Optical Links” dans IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) System.
Articles connexes: A Receiver Front-End for VCSEL-Based Optical Links With 49 UI Turn-On Time et Fast-Locking Burst-Mode Clock and Data Recovery for Parallel VCSEL-Based Optical Link Receivers.