แบบดั้งเดิมG.652.D ไฟเบอร์โหมดเดียวไม่ได้หายไป ยังคงมีราคาไม่แพง ได้มาตรฐาน มีจำหน่ายทั่วโลก และทีมงานติดตั้งไฟเบอร์เกือบทุกคนคุ้นเคย สำหรับเครือข่ายโทรคมนาคมทั่วไป ลิงก์ระดับองค์กร FTTH และระบบแบ็คโบนที่มีมายาวนาน การรวมกันดังกล่าวยังคงยากที่จะเปลี่ยน
ศูนย์ข้อมูล AI นั้นแตกต่าง คลัสเตอร์ GPU ขนาดใหญ่กำลังบังคับให้เครือข่ายออปติกต้องรับมือกับแรงกดดันสองประการที่การออกแบบเครือข่ายแบบเก่ามักมองข้าม:เวลาแฝงระดับไมโครวินาทีและสุดขั้วการเจริญเติบโตของความหนาแน่นของเส้นใย. ประเภทไฟเบอร์ที่ทำงานได้ดีในเครือข่ายแบบดั้งเดิมอาจมีข้อจำกัดทางกายภาพ เมื่อช่องสัญญาณออปติคอลหลายล้านช่องต้องถูกกำหนดเส้นทางผ่านชั้นวาง แถว อาคาร และการเชื่อมต่อระหว่างกันในวิทยาเขต
สำหรับการวางแผนไฟเบอร์ของศูนย์ข้อมูล AI ปัญหากำลังกลายเป็นความสมดุลระหว่างงบประมาณสามประการ:งบประมาณเวลา, ที่งบประมาณพื้นที่และงบประมาณต้นทุน. เส้นใยแบบแกนกลวงช่วยปรับปรุงงบประมาณด้านเวลาโดยลดความล่าช้าในการแพร่กระจาย ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์ปรับปรุงงบประมาณพื้นที่โดยการเพิ่มจำนวนเส้นทางแสงต่อไฟเบอร์ G.652.D ยังคงเป็นต้นทุนและเกณฑ์พื้นฐาน โรงงานเส้นใยในอนาคตจึงไม่น่าจะเป็นเพียงเส้นใยเดี่ยว มันจะเป็นสถาปัตยกรรมแบบเลเยอร์ที่ไฟเบอร์แต่ละประเภทครอบครองระดับเครือข่ายที่ตรงกับข้อจำกัดที่แข็งแกร่งที่สุด
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมสถาปัตยกรรมไฟเบอร์รุ่นใหม่สองตัวจึงได้รับความสนใจ:เส้นใยกลวงหรือ HCF และไฟเบอร์แบบมัลติคอร์หรือเอ็มซีเอฟ พวกเขาแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน HCF ส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีแฝง MCF ส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีความหนาแน่น ไม่ควรถือเป็นการแทนที่แบบหนึ่งต่อหนึ่งสำหรับ G.652.D ในทุกเลเยอร์เครือข่าย
คำถามที่แท้จริงไม่ใช่ว่า HCF หรือ MCF จะ "ฆ่า" G.652.D หรือไม่ คำถามทางวิศวกรรมที่มีประโยชน์มากกว่าคือ:ไฟเบอร์แต่ละประเภทจะพอดีกับการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล AI ในอนาคตอย่างไร
ไฟเบอร์แบบฮอลโลว์คอร์กับไฟเบอร์แบบมัลติคอร์เป็นการเปรียบเทียบระหว่างสองวิธีในการหลีกหนีขีดจำกัดของซิลิกาไฟเบอร์แบบแกนเดี่ยวทั่วไปสองวิธี ไฟเบอร์แบบ Hollow-core ช่วยลดความหน่วงโดยการนำพลังงานแสงส่วนใหญ่ผ่านอากาศ ในขณะที่ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์จะเพิ่มความหนาแน่นโดยการวางแกนอิสระหลายแกนไว้ภายในไฟเบอร์เส้นเดียว HCF ส่วนใหญ่จะแก้ปัญหาการหน่วงเวลา MCF แก้ปัญหาพื้นที่และความกดดันในการนับสายเคเบิลเป็นหลัก
G.652.D กับ HCF กับการเปรียบเทียบโครงสร้างไฟเบอร์ MCF
ในไฟเบอร์ G.652.D มาตรฐาน แสงเดินทางผ่านแก้วซิลิกาแข็งเป็นหลัก แกนซิลิกามีดัชนีการหักเหของแสงประมาณ1.468ดังนั้นสัญญาณแสงจึงเดินทางประมาณนี้68% ของความเร็วแสงในสุญญากาศ. นั่นทำให้ G.652.D มีความล่าช้าในการแพร่กระจายประมาณ4.9 µs/กม.
เส้นใยกลวงแกนเปลี่ยนสื่อพื้นฐาน แทนที่จะนำทางสนามแสงส่วนใหญ่ผ่านกระจก HCF ใช้แกนอากาศกลวงที่ล้อมรอบด้วยโครงสร้างจุลภาคของกระจกที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ในการออกแบบแกนกลวงที่ใช้งานได้จริงมากกว่า99.9% ของพลังงานแสงสามารถแพร่กระจายผ่านอากาศมากกว่าผ่านกระจกแข็ง เพราะอากาศมีดัชนีการหักเหของแสงใกล้เคียง1.0003HCF สามารถลดความล่าช้าในการแพร่กระจายลงได้ประมาณ3.35 µs/กม.
นั่นไม่ใช่การปรับปรุงการปรับแต่งเล็กน้อย เป็นการเปลี่ยนแปลงในเส้นทางทางกายภาพ ในบริบทของการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล AI ความแตกต่างระหว่าง4.9 µs/กมและ3.35 µs/กมอาจมีความสำคัญเมื่อการกระโดดข้ามเครือข่ายและการซิงโครไนซ์หลายชั้นสะสมความล่าช้า
ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์ใช้เส้นทางที่แตกต่าง มันไม่ได้พยายามทำให้การเดินทางของแสงเร็วขึ้นเป็นหลัก แต่จะวางแกนแสงอิสระหลายแกนไว้ในโครงสร้างไฟเบอร์ด้านนอกเดียวกัน
การอภิปรายศูนย์ข้อมูล AI ในปัจจุบันมักเน้นไปที่MCF แบบ 4 คอร์/แกน อย่างอ่อน. ในสถาปัตยกรรมนี้ คอร์สี่คอร์ที่แยกจากกันจะถูกรวมอยู่ภายในมาตรฐานเส้นผ่านศูนย์กลางการหุ้ม 125 µm. แต่ละคอร์สามารถออกแบบให้ยังคงเข้ากันได้ทางแสงกับระบบนิเวศไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 / G.657 ที่มีอยู่
ความเข้ากันได้นั้นเป็นประเด็นทางวิศวกรรมที่สำคัญ MCF ไม่จำเป็นต้องสร้างเส้นทางสัญญาณแสงทุกเส้นทางขึ้นมาใหม่ โดยส่วนใหญ่จะบีบอัดเส้นทางแบบแกนเดี่ยวหลายเส้นทางให้เป็นไฟเบอร์กายภาพเดียว ซึ่งช่วยลดจำนวนสายเคเบิล จำนวนตัวเชื่อมต่อ ความแออัดของทางเดิน และมวลของสายเคเบิล
G.652.D ยังคงเป็นพื้นฐานเนื่องจากมีราคาไม่แพง ได้มาตรฐาน และปรับใช้ได้ง่าย ค่าใช้จ่ายของมันมักจะอธิบายไว้ทั่ว$0.10/มและระบบนิเวศการติดตั้งก็เติบโตเต็มที่ นอกจากนี้ยังเป็นของระยะยาวITU-T G.652ตระกูลของข้อกำหนดใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยว ซึ่งกำหนดคุณลักษณะสำหรับใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลโหมดเดี่ยว
อย่างไรก็ตาม คลัสเตอร์ AI ทำให้เกิดความเครียดประเภทอื่น ปัญหาไม่ใช่ว่า G.652.D หยุดทำงานกะทันหัน ปัญหาก็คือสมมติฐานทางกายภาพที่แข็งแกร่งที่สุดสองข้อ ได้แก่ การแพร่กระจายของกระจกแข็งและเรขาคณิตแบบแกนเดียว กลายเป็นข้อจำกัดเมื่อเครือข่ายต้องรองรับการคำนวณ GPU แบบซิงโครไนซ์และความหนาแน่นของช่องสัญญาณแสงขนาดใหญ่
ในการเข้าชมเว็บทั่วไป ไมโครวินาทีที่เพิ่มขึ้นต่อกิโลเมตรแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงประสบการณ์ผู้ใช้เลย คำขอเพจที่ใช้เวลานานกว่า 1.5 ms มักจะไม่สังเกตเห็นได้ คลัสเตอร์ GPU มีความละเอียดอ่อนมากกว่า เนื่องจากการฝึกแบบกระจายขึ้นอยู่กับการซิงโครไนซ์ซ้ำๆ
ในระหว่างลดทั้งหมดGPU หลายพันตัวอาจประมวลผลมินิแบทช์ จากนั้นรอให้ผลลัพธ์รวมทั่วทั้งคลัสเตอร์ หากชั้นหนึ่งของเครือข่ายเพิ่มเวลาเพียงไม่กี่ไมโครวินาที นั่นอาจดูไม่มีนัยสำคัญ แต่เมื่อหลายเลเยอร์และรอบการสื่อสารหลายรอบสะสมความล่าช้า ไมโครวินาทีอาจเริ่มส่งผลต่อการใช้งาน GPU อย่างมีประสิทธิภาพ
G.652.D มีประมาณ4.9 µs/กมความล่าช้าในการขยายพันธุ์ HCF สามารถลดสิ่งนี้ลงได้ประมาณ3.35 µs/กมต่างกันประมาณนั้น1.54 µs/กม. เกิน10 กมนั่นคือประมาณ15.4 ไมโครวินาทีของความแตกต่างในการแพร่กระจายและความล่าช้าก่อนที่จะพิจารณาการสลับ การทำให้เป็นอนุกรม DSP หรือโอเวอร์เฮดของโปรโตคอล
สำหรับเครือข่ายแบบเดิม ตัวเลขดังกล่าวอาจดูน้อย สำหรับคลัสเตอร์การฝึกอบรม AI ที่มีการซิงโครไนซ์กันอย่างแน่นหนา คลัสเตอร์ดังกล่าวจะเป็นส่วนหนึ่งของงบประมาณชั้นกายภาพ
ขีดจำกัดที่สองคือพื้นที่ทางกายภาพ ที่ระดับศูนย์ข้อมูล AI ระดับไฮเปอร์สเกล ระดับไฟเบอร์สามารถเข้าถึงระดับพิเศษ: สูงสุด20 ล้านช่องไฟเบอร์ภายในศูนย์ข้อมูลแห่งเดียวมากกว่า1 ล้านเส้นใยระหว่างอาคารและน้ำหนักของสายเคเบิลที่สามารถเข้าถึงได้100 ปอนด์ต่อฟุตในกรณีที่มัดสายเคเบิลมาก ตัวเดียวNVIDIA GB200 NVL72โหนดยังได้รับการอธิบายว่าต้องการรอบ ๆ10,000 เส้นใย.
ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหาการเดินสายเคเบิลตามปกติขององค์กร ได้แก่ปัญหาทางเดิน ถาด ท่อ ชั้นวาง การติดตั้ง และปัญหาการรับน้ำหนักของอาคาร เมื่อพื้นที่ทางกายภาพกลายเป็นปัญหาคอขวด การเพิ่มเส้นใยแบบแกนเดี่ยวมากขึ้นไม่ใช่คำตอบที่สะอาดที่สุดอีกต่อไป
นั่นคือสิ่งที่ MCF กลายเป็นที่น่าดึงดูด MCF แบบ 4 คอร์สามารถรวมแกนแสงสี่แกนให้เป็นไฟเบอร์เดียวได้ สำหรับจำนวนช่องเดียวกันตัวแทนการเปรียบเทียบ MCF แบบไฟเบอร์ 144 ถึง 36×4 คอร์แสดงให้เห็นลดจำนวนเส้นใยลง 75%และประมาณกลดพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลลง 45.7%.
| คอขวด | G.652.D พื้นฐาน | เหตุใดจึงมีความสำคัญในศูนย์ข้อมูล AI | ความเกี่ยวข้องของ HCF / MCF |
|---|---|---|---|
| ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ | ~4.9 µs/กม | การสื่อสาร GPU แบบซิงโครนัสสามารถสะสมความล่าช้าระดับไมโครวินาทีได้ | HCF ลดความล่าช้าเป็น ~3.35 µs/กม |
| จำนวนไฟเบอร์ | 1 คอร์ต่อไฟเบอร์ | เส้นทางแสงนับล้านสร้างแรงกดดันในการกำหนดเส้นทางและการสิ้นสุด | MCF เพิ่มช่องสัญญาณต่อไฟเบอร์ |
| น้ำหนักสายเคเบิล | อาจรุนแรงมากในเส้นทางที่หนาแน่น | ถาดสายเคเบิล ท่อ และโครงสร้างอาคารกลายเป็นข้อจำกัด | MCF ช่วยลดมวลสายเคเบิลและโหลดทางเดิน |
| เส้นทางความสามารถในการปรับขนาด | เพิ่มเส้นใยมากขึ้น | พื้นที่ทางกายภาพอาจกลายเป็นปัจจัยจำกัด | MCF เพิ่มความหนาแน่นโดยไม่ต้องเพิ่มเส้นใยอีกต่อไป |
เส้นใยแบบฮอลโลว์คอร์เป็นเทคโนโลยีที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ข้อได้เปรียบหลักไม่ได้เป็นเพียงการลดทอนหรือแบนด์วิธที่กว้างขึ้นเท่านั้น คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของมันคือการเปลี่ยนทิศทางที่แสงเดินทาง
แทนที่จะเคลื่อนที่ผ่านซิลิกาแข็งเป็นหลัก HCF จะนำพลังงานแสงผ่านอากาศ สิ่งนี้จะโจมตีขีดจำกัดความล่าช้าในการแพร่กระจายของไฟเบอร์แกนแก้วแบบเดิมโดยตรง
ฟิสิกส์นั้นตรงไปตรงมา:
| ประเภทไฟเบอร์ | สื่อการขยายพันธุ์หลัก | ดัชนีการหักเหของแสง | ความเร็วสัญญาณโดยประมาณ | ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ |
|---|---|---|---|---|
| ก.652.ดี | แก้วซิลิกา | ~1.468 | ~200,000 กม./วินาที | ~4.9 µs/กม |
| HCF | อากาศ | ~1.0003 | ~300,000 กม./วินาที | ~3.35 ไมโครวินาที/กม |
ผลลัพธ์ก็ประมาณนี้เวลาแฝงลดลง 31%และการปรับปรุงความเร็วสัญญาณที่อธิบายโดยทั่วไป47%เมื่อเปรียบเทียบกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโซลิดคอร์ทั่วไป
หลักการแพร่กระจายของ HCF ที่มีความหน่วงต่ำ
ในสภาพแวดล้อมที่มีสายแพตช์สั้น ข้อดีนี้อาจไม่เหมาะสมกับต้นทุน ใน DCI ข้ามอาคาร การเชื่อมต่อระหว่างกันในวิทยาเขต หรือเครือข่ายทางการเงินที่ไวต่อความหน่วง สิ่งเหล่านี้อาจมีความหมายได้
เวลาแฝงเป็นคุณลักษณะพาดหัวของ HCF แต่การเปลี่ยนแปลงทางวิศวกรรมที่ใหญ่ขึ้นอาจทำให้ความไม่เชิงเส้นลดลงมาก
ใน G.652.D การเพิ่มกำลังการยิงจะเพิ่มการด้อยค่าแบบไม่เชิงเส้นในที่สุด เอฟเฟกต์ Kerr, การผสมสี่คลื่น และการกระเจิงของ Brillouin ที่ถูกกระตุ้นสามารถบิดเบือนสัญญาณได้ นี่คือเหตุผลหนึ่งที่วิศวกรไม่สามารถเพิ่มพลังงานแสงอย่างไม่มีกำหนดเพื่อขยายการเข้าถึงได้
HCF เปลี่ยนแปลงยอดคงเหลือนี้ สัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้นอธิบายไว้ที่ประมาณ0.001 วัตต์⁻¹km⁻¹เมื่อเทียบกับรอบข้าง1.3 วัตต์⁻¹km⁻¹สำหรับ G.652.D. นั่นก็คือประมาณ กลด 1,000x. ด้วยพลังงานแสงที่ทำปฏิกิริยากับกระจกน้อยกว่ามาก HCF จึงสามารถทนต่อพลังงานแสงที่สูงขึ้นได้ ก่อนที่ความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด
ในการเปรียบเทียบ DCI ที่ใช้ที่นี่ HCF รองรับเกี่ยวกับช่วงที่ไม่ได้ขยายยาวขึ้น 1.5 เท่ากว่า G.652.D ซึ่งสามารถลดอุปกรณ์ระดับกลาง การใช้พลังงาน และจุดล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นในวิทยาเขต AI หลายอาคาร
ไม่ควรประเมิน HCF ตามเวลาแฝงเท่านั้น ค่าที่กว้างกว่านั้นมาจากการรวมกันของความเร็วการแพร่กระจาย ความไม่เป็นเชิงเส้นต่ำ พฤติกรรมการกระจายตัว และสเปกตรัมที่ใช้งานได้มากขึ้น
| พารามิเตอร์ | ก.652.ดี | HCF / AR-HCF | ความหมายทางวิศวกรรม |
|---|---|---|---|
| ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ | ~4.9 µs/กม | ~3.35 ไมโครวินาที/กม | เวลาแฝงลดลงประมาณ 31% |
| การลดทอน C-band | 0.14–0.20 เดซิเบล/กม | 0.05–0.11 dB/km ในผลลัพธ์การบันทึก; 0.085–0.28 dB/km ในช่วงการใช้งาน | การวิจัย HCF ล่าสุดได้ผลักดันการสูญเสียให้ต่ำกว่าพื้นซิลิกา Rayleigh แบบเดิมที่มีการกระเจิง |
| สัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้น | ~1.3 วัตต์⁻¹km⁻¹ | ~0.001 W⁻¹km⁻¹ | การตอบสนองแบบไม่เชิงเส้นลดลงประมาณ 1,000 เท่า |
| การกระจายตัวของสี | ~17 พิโคเซคอน/นาโนเมตร·กม | ~2–4 พิโคเซคอน/นาโนเมตร·กม | ลดลงประมาณ 4–8 เท่า |
| สเปกตรัมที่ใช้งานได้ | C+L, ~10 เฮิร์ตซ์ | 18+ THz อาจเป็น S+C+L หรือกว้างกว่านั้น | คลื่นความถี่ที่กว้างขึ้นสามารถรองรับพื้นที่การออกแบบการส่งสัญญาณที่กว้างขึ้น |
| เกณฑ์ความเสียหาย | จำกัดด้วยปฏิกิริยาระหว่างแก้ว | สูงกว่า SMF มาก | อาจมีความคลาดเคลื่อนในการปล่อยพลังงานที่สูงขึ้นได้ |
มีรายงานการวิจัยเส้นใยกลวงแกนกลวงล่าสุดโฟโตนิกส์ธรรมชาติได้แสดงให้เห็นการลดทอนด้านล่าง0.1 เดซิเบล/กมผ่านแบนด์วิธที่กว้าง ตอกย้ำว่าเหตุใด HCF จึงได้รับความสนใจอย่างจริงจังมากกว่าแนวคิดห้องปฏิบัติการที่มีความหน่วงต่ำ นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกลิงก์ HCF ที่ปรับใช้จะตรงกับผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการที่บันทึกไว้ หมายความว่า HCF ได้ผ่านเกณฑ์ความน่าเชื่อถือที่สำคัญแล้ว
HCF เป็นมากกว่าการวิจัยเพียงอย่างเดียวอยู่แล้วMicrosoft Azure ได้หารือต่อสาธารณะเกี่ยวกับการขยายขนาดการผลิตเส้นใยแบบแกนกลวงผ่านความร่วมมือด้านการผลิตกับ Corning และ Heraeus และ HCF ได้รับการรายงานในการใช้งานการผลิตมากกว่า1,280 กมของลิงก์ศูนย์ข้อมูล European Azure ข้อมูลการปฏิบัติงานที่รายงานประกอบด้วยความล้มเหลวของฟิลด์เป็นศูนย์47%การปรับปรุงความเร็วและ32%ลดเวลาแฝง
ผู้ให้บริการระบบคลาวด์ระดับไฮเปอร์สเกลรายอื่นได้ย้ายเข้าสู่การใช้งาน HCF โดยมีลิงก์ที่รายงานโดยประมาณศูนย์ข้อมูล 10 แห่ง. เครือข่ายการค้าทางการเงินใช้ HCF ในการผลิตมานานกว่าสี่ปีซึ่งสอดคล้องกับการนำเสนอคุณค่าในช่วงเริ่มต้นที่แข็งแกร่งที่สุดของเทคโนโลยี: ในสภาพแวดล้อมทางการเงินบางอย่าง ความแตกต่างด้านเวลาแฝงในระดับไมโครวินาทีอาจส่งผลต่อผลลัพธ์การซื้อขาย
อย่างไรก็ตาม HCF ต้องเผชิญกับอุปสรรคด้านต้นทุนและระบบนิเวศอย่างรุนแรง ในการเปรียบเทียบต้นทุนปัจจุบัน HCF ยังคงอยู่โดยประมาณ50–100xมีราคาแพงกว่า G.652.D ในขณะที่ส่วนแบ่งการติดตั้งไฟเบอร์ทั่วโลกยังต่ำกว่า0.1%. ในประเทศจีน มีรายงานว่าช่องว่างกำลังการผลิตของ HCF ถึงจุดนั้นแล้ว70%และช่องว่างด้านราคาอาจสูงกว่าตลาดต่างประเทศมากเนื่องจากการผลิตยังคงมีข้อจำกัด
โครงสร้างต้นทุนดังกล่าวทำให้การทดแทนในระยะสั้นในวงกว้างไม่น่าเป็นไปได้ เส้นทางการนำไปใช้ที่เป็นไปได้ของ HCF มีการจัดเป็นขั้นตอน:
เครือข่ายการค้าทางการเงิน
ไฮเปอร์สเกลเลอร์ DCI
การเชื่อมต่อระหว่างองค์กรระดับสูง
เลือกกรณีการใช้งานแกนหลักโทรคมนาคม
แต่ละขั้นตอนต้องใช้ต้นทุนที่ต่ำกว่า การทดสอบที่ได้มาตรฐานมากขึ้น การติดตั้งที่ง่ายขึ้น และการรองรับตัวรับส่งสัญญาณที่กว้างขึ้น
MCF มีความน่าทึ่งน้อยกว่า HCF จากมุมมองทางฟิสิกส์ แต่อาจมีความเร่งด่วนมากกว่าจากมุมมองของการปรับใช้
MCF ไม่พยายามให้แสงเดินทางผ่านอากาศ แต่จะถือว่าพื้นที่ทางกายภาพเป็นเหมือนคอขวดแทน หากศูนย์ข้อมูลไม่สามารถเพิ่มไฟเบอร์แบบ single-core ในอัตราที่ต้องการได้ ขั้นตอนถัดไปเชิงตรรกะคือการใส่หลายคอร์ไว้ภายในแต่ละไฟเบอร์
MCF แบบ 4 คอร์จะวางคอร์อิสระสี่คอร์ไว้ภายในมาตรฐาน125 ไมโครเมตรหุ้ม รายละเอียดนี้มีความสำคัญเนื่องจากขนาดเส้นใยด้านนอกยังคงคุ้นเคยกับระบบนิเวศของเส้นใยที่มีอยู่ เป้าหมายไม่ใช่การสร้างท่อ แผง และทางเดินใหม่ทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยใหญ่ขึ้นใหม่ เป้าหมายคือการคูณเส้นทางแสงภายในเปลือกกายภาพเดียวกัน
ที่อาหารเสริม ITU-T G 87กรอบมาตรฐานจะจัดลำดับความสำคัญของไฟเบอร์มัลติคอร์ที่เชื่อมต่อแบบอ่อนกับมาตรฐานการหุ้ม 125 µmและความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับที่มีอยู่ก.65xระบบนิเวศไฟเบอร์โหมดเดี่ยว นั่นเป็นสิ่งสำคัญเพราะมันสนับสนุนแนวคิดที่ว่า MCF ไม่ได้เป็นเพียงเส้นใยชนิดพิเศษที่สั่งทำพิเศษเท่านั้น มีการกำหนดรูปแบบความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานโหมดเดี่ยวที่มีอยู่
G.657 มีความเกี่ยวข้องเช่นกัน เนื่องจากเส้นใย G.657 Category A เป็นไปตามมาตรฐาน G.652 และใช้ในสภาพแวดล้อมการขนส่ง ศูนย์ข้อมูล และการเข้าถึง สำหรับ MCF ตรรกะความเข้ากันได้ที่กว้างขึ้นคือแต่ละคอร์สามารถทำงานได้เหมือนช่องสัญญาณโหมดเดี่ยวมาตรฐาน ในขณะที่ไฟเบอร์โดยรวมให้ความหนาแน่นเชิงพื้นที่สูงกว่ามาก
เมตริก MCF ที่สำคัญที่สุดไม่ใช่แค่แบบออปติคอลเท่านั้น เป็นตัวชี้วัดการใช้งานทางกายภาพ ได้แก่ ไฟเบอร์น้อยลง สายเคเบิลน้อยลง ตัวเชื่อมต่อน้อยลง มวลน้อยลง และเวลาการติดตั้งสั้นลง
| พารามิเตอร์ | G.652.D ไฟเบอร์แกนเดี่ยว | MCF แบบ 4 คอร์ | ผลกระทบจากการปรับใช้ |
|---|---|---|---|
| ช่องต่อไฟเบอร์ | 1 | 4 | ความหนาแน่นของทางเดินแสง 4 เท่า |
| จำนวนไฟเบอร์สำหรับความจุเท่ากัน | พื้นฐาน | -75% | เส้นใยน้อยลงในการกำหนดเส้นทางและสิ้นสุด |
| พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิล | พื้นฐานสายเคเบิลแบบดั้งเดิม 144 ไฟเบอร์ | ตัวอย่าง MCF 36 × 4 คอร์ | พื้นที่เล็กลงประมาณ 45.7% |
| น้ำหนักสายเคเบิล | พื้นฐาน | -75% ในตัวอย่างการเปรียบเทียบ | โหลดถาดด้านล่างและทางเดิน |
| เวลาปรับใช้ | พื้นฐาน | -60% ในตัวอย่างการเปรียบเทียบ | การดึง การจัดการ และการเลิกจ้างน้อยลง |
| การลดทอนหลัก | ≤0.35 เดซิเบล/กม. @ 1310 นาโนเมตร | เป้าหมาย ≤0.4 dB/กม | ลำดับประสิทธิภาพการมองเห็นที่คล้ายกัน |
| ครอสทอล์คระหว่างคอร์ | ไม่มี | ≤ -40 dB @ 1310/1550 นาโนเมตร เกิน 10 กม | การออกแบบแกนกลางที่อ่อนแอ |
| การเข้าถึงความยาวคลื่นเดี่ยว 400G-PAM4 | ~600 ม | ~2 กม | เข้าถึงได้ประมาณ 3.3 เท่าในการเปรียบเทียบที่อ้างถึง |
เอกสารประกอบโซลูชัน MCF เชิงพาณิชย์ยังอธิบายสี่คอร์ภายในขนาดมาตรฐาน 125 µm สูงสุดถึงความหนาแน่นของทางเดินแสง 4 เท่า, จนถึงสายเคเบิลหรือตัวเชื่อมต่อน้อยลง 75%และการลดมวลสายเคเบิลและเวลาในการติดตั้งลงอย่างมาก ค่าเหล่านี้ควรถือเป็นการกล่าวอ้างระดับโซลูชัน ไม่ใช่การรับประกันสากลสำหรับการติดตั้งทุกครั้ง แต่แสดงให้เห็นว่าเหตุใด MCF จึงน่าสนใจสำหรับการเดินสายศูนย์ข้อมูล AI
การปรับปรุงความหนาแน่น MCF ในการเดินสายศูนย์ข้อมูล AI
MCF กำลังเคลื่อนที่เร็วกว่า HCF ในความพร้อมของระบบนิเวศ เนื่องจากไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงฟิสิกส์การแพร่กระจายทางแสงโดยสิ้นเชิง ส่วนประกอบสำคัญได้เกิดขึ้นทั่วทั้งห่วงโซ่แล้ว:
| องค์ประกอบของระบบนิเวศ | สถานะปัจจุบัน |
|---|---|
| ไฟเบอร์ | โซลูชันเชิงพาณิชย์ MCF แบบ 4 คอร์; รายงานกลุ่มผลิตภัณฑ์ MCF 4 / 7 / 8 / 19-core ในประเทศจีน |
| ขั้วต่อ | MCF LC พร้อม IL ทั่วไปประมาณ 0.12 dB; MCF MPO ที่มี IL ทั่วไปประมาณ 0.3 dB |
| FIFO | FIFO ขนาดกะทัดรัดแบบดั้งเดิมประมาณ 6 × 10 × 25 มม. รุ่นย่อขนาดประมาณ 3.3 × 3.8 × 30 มม |
| การประกบ | ค่าเฉลี่ยในร่มประมาณ 0.07 dB, สูงสุด 0.22 dB; ค่าเฉลี่ยกลางแจ้งประมาณ 0.12 dB, สูงสุด 0.35 dB |
| โมดูลออปติคัล | แนวคิดโมดูล 1.6T / 3.2T ที่เกี่ยวข้องกับ MCF รายงานที่ OFC 2025 |
| การทำให้เป็นมาตรฐาน | ITU-T G.csmcf / G.smmcf อยู่ระหว่างดำเนินการ กิจกรรม IEC SC86 ในการทดสอบ เครื่องขยายสัญญาณ และตัวเชื่อมต่อ |
| การปรับใช้ภาคสนาม | China Mobile Tianjin, China Unicom Guangdong, Jilin, Hong Kong, Guangdong long-dist builds และการติดตั้งเรือดำน้ำ MCF 7-core ในทะเลจีนใต้ |
ข้อเสนอ MCF เชิงพาณิชย์ก็เริ่มปรากฏให้เห็นเป็นระบบไฟเบอร์ สายเคเบิล และระบบการเชื่อมต่อแบบรวม แทนที่จะเป็นเพียงไฟเบอร์เปลือยแบบพิเศษเท่านั้น เรื่องนี้สำคัญเนื่องจากผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลมักจะไม่ใช้สถาปัตยกรรมไฟเบอร์แบบแยกส่วน พวกเขาต้องการตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์พัดลมเข้า/ออก ขั้นตอนการทดสอบ การฝึกอบรมการติดตั้ง และความพร้อมใช้งานของห่วงโซ่อุปทาน
ข้อผิดพลาดที่ง่ายที่สุดคือการถามว่าเทคโนโลยีใด "ดีที่สุด" นั่นไม่ใช่วิธีการทำงานของปัญหาทางวิศวกรรม
G.652.D, HCF และ MCF ปรับข้อจำกัดที่แตกต่างกันให้เหมาะสม
| มิติ | ก.652.ดี | HCF | เอ็มซีเอฟ |
|---|---|---|---|
| ข้อได้เปรียบหลัก | ต้นทุนและระยะเวลาครบกำหนด | เวลาแฝงและความไม่เป็นเชิงเส้นต่ำ | ความหนาแน่นและประสิทธิภาพการใช้งาน |
| ปัญหาหลักได้รับการแก้ไขแล้ว | การขนส่งราคาประหยัดที่ได้มาตรฐาน | หน่วงเวลา | จำนวนเส้นใยและความดันพื้นที่ |
| เวลาแฝง | ~4.9 µs/กม | ~3.35 ไมโครวินาที/กม | คล้ายกับ G.652.D |
| ความหนาแน่นต่อเส้นใย | 1x | 1 เท่า แต่เป็นไปได้ในสเปกตรัมที่กว้างกว่า | 4 เท่าสำหรับ MCF 4 คอร์ |
| ความไม่เชิงเส้น | พื้นฐาน | ต่ำกว่า ~1,000x | ลำดับคล้ายกับแกน SMF มาตรฐาน |
| ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ที่มีอยู่ | สูงมาก | ต่ำกว่า; อาจจำเป็นต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณใหม่และ DSP | สูงกว่า; แต่ละคอร์สามารถปรับให้สอดคล้องกับระบบโหมดเดี่ยวที่มีอยู่ได้ |
| ความยากในการต่อเชื่อม | ต่ำมาก; ค่าอ้างอิงทั่วไป <0.05 dB | ปานกลาง; 0.04–0.16 dB โดยมีการสูญเสียการเปลี่ยนแปลงของ SMF ประมาณ 0.15–0.3 dB | ต่ำถึงปานกลาง ค่าเฉลี่ยในร่มประมาณ 0.07 dB, ค่าเฉลี่ยกลางแจ้งประมาณ 0.12 dB |
| ราคาเทียบกับ G.652.D | พื้นฐาน | ~50–100x | ประมาณ 5–10 เท่าในวันนี้ อาจเพิ่มขึ้น 2–3 เท่าหลังจากขยายขนาด |
| การทำให้เป็นมาตรฐาน | ตระกูล ITU-T G.652 ที่ครบกำหนด | ยังไม่มีมาตรฐาน ITU-T ที่ครบกำหนด; คาดว่าในภายหลัง | กรอบการทำงานมาตรฐานและงาน MCF กำลังดำเนินการอยู่ |
| ส่วนแบ่งการติดตั้ง | >99.9% | <0.1% | <0.01% แต่เติบโตเร็วที่สุด |
| เวทีการค้า | เป็นผู้ใหญ่ | การใช้งานการผลิตระดับไฮเอนด์ | ระบบนิเวศเชิงพาณิชย์ในยุคแรก |
G.652.D ชนะเมื่อต้นทุน มาตรฐาน และความคุ้นเคยภาคสนามมีความสำคัญมากที่สุด HCF จะชนะเมื่อเครือข่ายถูกจำกัดเวลาแฝงอย่างแท้จริง MCF ชนะเมื่อพื้นที่ ความจุทางเดิน จำนวนตัวเชื่อมต่อ มวลสายเคเบิล และเวลาในการติดตั้งกลายเป็นปัจจัยจำกัด
ความแตกต่างนั้นเป็นศูนย์กลาง HCF ไม่ใช่ MCF ที่ดีกว่า MCF ไม่ใช่ HCF ที่ถูกกว่า พวกเขาแก้ปัญหาเลเยอร์ต่างๆ ของเครือข่ายทางกายภาพ
HCF มีเส้นทางการนำไปใช้ที่ก่อกวนมากขึ้น อาจต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณใหม่ สมมติฐาน DSP ที่แตกต่างกัน OTDR ใหม่ แนวทางการทดสอบ และการฝึกอบรมใหม่สำหรับทีมภาคสนาม ข้อได้เปรียบทางกายภาพนั้นแข็งแกร่ง แต่ระบบนิเวศของมันก็ต้องตามให้ทัน
MCF มีเส้นทางการใช้งานที่เพิ่มขึ้นมากขึ้น แต่ละคอร์สามารถยังคงเข้ากันได้กับพฤติกรรมออปติคัลโหมดเดียวที่คุ้นเคย ในขณะที่โครงสร้างพื้นฐานโดยรอบเปลี่ยนแปลงผ่านตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์ FIFO ขั้นตอนการประกบ และการกำหนดมาตรฐาน
นั่นคือเหตุผลที่ MCF อาจกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนเร็วกว่านี้ รูปแบบการใช้งานไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระบบนิเวศทั้งหมดพร้อมกัน
HCF น่าตื่นเต้นกว่าจากมุมมองทางฟิสิกส์ล้วนๆ กลดเวลาแฝง 31%ง่ายต่อการเข้าใจ และการลดความไม่เชิงเส้นมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นสำหรับการออกแบบช่วงยาวบางแบบ แต่ต้นทุน ขนาดการผลิต ข้อกำหนดในการทดสอบ และช่องว่างด้านมาตรฐานของ HCF ทำให้มันกระจุกตัวอยู่ในกรณีการใช้งานระดับไฮเอนด์
MCF มีความรุนแรงน้อยกว่า แต่ปรับใช้ได้มากกว่า เนื่องจากสามารถรักษาระบบนิเวศโหมดเดี่ยวที่มีอยู่ได้มากขึ้น อุปสรรคในการนำไปใช้จึงมีน้อยลง ด้วยโซลูชันเชิงพาณิชย์แบบ 4 คอร์ การพัฒนาตัวเชื่อมต่อ การย่อขนาด FIFO โมดูล MCF และกิจกรรมการกำหนดมาตรฐานที่ทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกัน MCF สามารถเข้าถึงการใช้งานศูนย์ข้อมูล AI ในวงกว้างได้เร็วกว่า HCF
ตามเส้นทางความเข้ากันได้ ระบบนิเวศของตัวเชื่อมต่อ การพัฒนา FIFO กิจกรรมโมดูล และความคืบหน้าในการมาตรฐาน MCF สามารถก้าวไปสู่การนำไปใช้เชิงพาณิชย์ในวงกว้างมากขึ้น2027–2028อาจเป็นไปได้เมื่อ 3-5 ปีก่อนมากกว่าการใช้ HCF ในวงกว้าง นั่นควรถือเป็นการตัดสินตลาดที่มีเงื่อนไขมากกว่าเป็นไทม์ไลน์ที่รับประกัน ระยะเวลาขึ้นอยู่กับมาตรฐาน การจ่ายตัวเชื่อมต่อ ความพร้อมใช้งานของโมดูล ขั้นตอนการทดสอบ และการฝึกอบรมการติดตั้ง
แบบดั้งเดิมG.652.D ไฟเบอร์โหมดเดียวไม่ได้หายไป ยังคงมีราคาไม่แพง ได้มาตรฐาน มีจำหน่ายทั่วโลก และทีมงานติดตั้งไฟเบอร์เกือบทุกคนคุ้นเคย สำหรับเครือข่ายโทรคมนาคมทั่วไป ลิงก์ระดับองค์กร FTTH และระบบแบ็คโบนที่มีมายาวนาน การรวมกันดังกล่าวยังคงยากที่จะเปลี่ยน
ศูนย์ข้อมูล AI นั้นแตกต่าง คลัสเตอร์ GPU ขนาดใหญ่กำลังบังคับให้เครือข่ายออปติกต้องรับมือกับแรงกดดันสองประการที่การออกแบบเครือข่ายแบบเก่ามักมองข้าม:เวลาแฝงระดับไมโครวินาทีและสุดขั้วการเจริญเติบโตของความหนาแน่นของเส้นใย. ประเภทไฟเบอร์ที่ทำงานได้ดีในเครือข่ายแบบดั้งเดิมอาจมีข้อจำกัดทางกายภาพ เมื่อช่องสัญญาณออปติคอลหลายล้านช่องต้องถูกกำหนดเส้นทางผ่านชั้นวาง แถว อาคาร และการเชื่อมต่อระหว่างกันในวิทยาเขต
สำหรับการวางแผนไฟเบอร์ของศูนย์ข้อมูล AI ปัญหากำลังกลายเป็นความสมดุลระหว่างงบประมาณสามประการ:งบประมาณเวลา, ที่งบประมาณพื้นที่และงบประมาณต้นทุน. เส้นใยแบบแกนกลวงช่วยปรับปรุงงบประมาณด้านเวลาโดยลดความล่าช้าในการแพร่กระจาย ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์ปรับปรุงงบประมาณพื้นที่โดยการเพิ่มจำนวนเส้นทางแสงต่อไฟเบอร์ G.652.D ยังคงเป็นต้นทุนและเกณฑ์พื้นฐาน โรงงานเส้นใยในอนาคตจึงไม่น่าจะเป็นเพียงเส้นใยเดี่ยว มันจะเป็นสถาปัตยกรรมแบบเลเยอร์ที่ไฟเบอร์แต่ละประเภทครอบครองระดับเครือข่ายที่ตรงกับข้อจำกัดที่แข็งแกร่งที่สุด
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมสถาปัตยกรรมไฟเบอร์รุ่นใหม่สองตัวจึงได้รับความสนใจ:เส้นใยกลวงหรือ HCF และไฟเบอร์แบบมัลติคอร์หรือเอ็มซีเอฟ พวกเขาแก้ปัญหาที่แตกต่างกัน HCF ส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีแฝง MCF ส่วนใหญ่เป็นเทคโนโลยีความหนาแน่น ไม่ควรถือเป็นการแทนที่แบบหนึ่งต่อหนึ่งสำหรับ G.652.D ในทุกเลเยอร์เครือข่าย
คำถามที่แท้จริงไม่ใช่ว่า HCF หรือ MCF จะ "ฆ่า" G.652.D หรือไม่ คำถามทางวิศวกรรมที่มีประโยชน์มากกว่าคือ:ไฟเบอร์แต่ละประเภทจะพอดีกับการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล AI ในอนาคตอย่างไร
ไฟเบอร์แบบฮอลโลว์คอร์กับไฟเบอร์แบบมัลติคอร์เป็นการเปรียบเทียบระหว่างสองวิธีในการหลีกหนีขีดจำกัดของซิลิกาไฟเบอร์แบบแกนเดี่ยวทั่วไปสองวิธี ไฟเบอร์แบบ Hollow-core ช่วยลดความหน่วงโดยการนำพลังงานแสงส่วนใหญ่ผ่านอากาศ ในขณะที่ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์จะเพิ่มความหนาแน่นโดยการวางแกนอิสระหลายแกนไว้ภายในไฟเบอร์เส้นเดียว HCF ส่วนใหญ่จะแก้ปัญหาการหน่วงเวลา MCF แก้ปัญหาพื้นที่และความกดดันในการนับสายเคเบิลเป็นหลัก
G.652.D กับ HCF กับการเปรียบเทียบโครงสร้างไฟเบอร์ MCF
ในไฟเบอร์ G.652.D มาตรฐาน แสงเดินทางผ่านแก้วซิลิกาแข็งเป็นหลัก แกนซิลิกามีดัชนีการหักเหของแสงประมาณ1.468ดังนั้นสัญญาณแสงจึงเดินทางประมาณนี้68% ของความเร็วแสงในสุญญากาศ. นั่นทำให้ G.652.D มีความล่าช้าในการแพร่กระจายประมาณ4.9 µs/กม.
เส้นใยกลวงแกนเปลี่ยนสื่อพื้นฐาน แทนที่จะนำทางสนามแสงส่วนใหญ่ผ่านกระจก HCF ใช้แกนอากาศกลวงที่ล้อมรอบด้วยโครงสร้างจุลภาคของกระจกที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ในการออกแบบแกนกลวงที่ใช้งานได้จริงมากกว่า99.9% ของพลังงานแสงสามารถแพร่กระจายผ่านอากาศมากกว่าผ่านกระจกแข็ง เพราะอากาศมีดัชนีการหักเหของแสงใกล้เคียง1.0003HCF สามารถลดความล่าช้าในการแพร่กระจายลงได้ประมาณ3.35 µs/กม.
นั่นไม่ใช่การปรับปรุงการปรับแต่งเล็กน้อย เป็นการเปลี่ยนแปลงในเส้นทางทางกายภาพ ในบริบทของการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล AI ความแตกต่างระหว่าง4.9 µs/กมและ3.35 µs/กมอาจมีความสำคัญเมื่อการกระโดดข้ามเครือข่ายและการซิงโครไนซ์หลายชั้นสะสมความล่าช้า
ไฟเบอร์แบบมัลติคอร์ใช้เส้นทางที่แตกต่าง มันไม่ได้พยายามทำให้การเดินทางของแสงเร็วขึ้นเป็นหลัก แต่จะวางแกนแสงอิสระหลายแกนไว้ในโครงสร้างไฟเบอร์ด้านนอกเดียวกัน
การอภิปรายศูนย์ข้อมูล AI ในปัจจุบันมักเน้นไปที่MCF แบบ 4 คอร์/แกน อย่างอ่อน. ในสถาปัตยกรรมนี้ คอร์สี่คอร์ที่แยกจากกันจะถูกรวมอยู่ภายในมาตรฐานเส้นผ่านศูนย์กลางการหุ้ม 125 µm. แต่ละคอร์สามารถออกแบบให้ยังคงเข้ากันได้ทางแสงกับระบบนิเวศไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 / G.657 ที่มีอยู่
ความเข้ากันได้นั้นเป็นประเด็นทางวิศวกรรมที่สำคัญ MCF ไม่จำเป็นต้องสร้างเส้นทางสัญญาณแสงทุกเส้นทางขึ้นมาใหม่ โดยส่วนใหญ่จะบีบอัดเส้นทางแบบแกนเดี่ยวหลายเส้นทางให้เป็นไฟเบอร์กายภาพเดียว ซึ่งช่วยลดจำนวนสายเคเบิล จำนวนตัวเชื่อมต่อ ความแออัดของทางเดิน และมวลของสายเคเบิล
G.652.D ยังคงเป็นพื้นฐานเนื่องจากมีราคาไม่แพง ได้มาตรฐาน และปรับใช้ได้ง่าย ค่าใช้จ่ายของมันมักจะอธิบายไว้ทั่ว$0.10/มและระบบนิเวศการติดตั้งก็เติบโตเต็มที่ นอกจากนี้ยังเป็นของระยะยาวITU-T G.652ตระกูลของข้อกำหนดใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยว ซึ่งกำหนดคุณลักษณะสำหรับใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลโหมดเดี่ยว
อย่างไรก็ตาม คลัสเตอร์ AI ทำให้เกิดความเครียดประเภทอื่น ปัญหาไม่ใช่ว่า G.652.D หยุดทำงานกะทันหัน ปัญหาก็คือสมมติฐานทางกายภาพที่แข็งแกร่งที่สุดสองข้อ ได้แก่ การแพร่กระจายของกระจกแข็งและเรขาคณิตแบบแกนเดียว กลายเป็นข้อจำกัดเมื่อเครือข่ายต้องรองรับการคำนวณ GPU แบบซิงโครไนซ์และความหนาแน่นของช่องสัญญาณแสงขนาดใหญ่
ในการเข้าชมเว็บทั่วไป ไมโครวินาทีที่เพิ่มขึ้นต่อกิโลเมตรแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงประสบการณ์ผู้ใช้เลย คำขอเพจที่ใช้เวลานานกว่า 1.5 ms มักจะไม่สังเกตเห็นได้ คลัสเตอร์ GPU มีความละเอียดอ่อนมากกว่า เนื่องจากการฝึกแบบกระจายขึ้นอยู่กับการซิงโครไนซ์ซ้ำๆ
ในระหว่างลดทั้งหมดGPU หลายพันตัวอาจประมวลผลมินิแบทช์ จากนั้นรอให้ผลลัพธ์รวมทั่วทั้งคลัสเตอร์ หากชั้นหนึ่งของเครือข่ายเพิ่มเวลาเพียงไม่กี่ไมโครวินาที นั่นอาจดูไม่มีนัยสำคัญ แต่เมื่อหลายเลเยอร์และรอบการสื่อสารหลายรอบสะสมความล่าช้า ไมโครวินาทีอาจเริ่มส่งผลต่อการใช้งาน GPU อย่างมีประสิทธิภาพ
G.652.D มีประมาณ4.9 µs/กมความล่าช้าในการขยายพันธุ์ HCF สามารถลดสิ่งนี้ลงได้ประมาณ3.35 µs/กมต่างกันประมาณนั้น1.54 µs/กม. เกิน10 กมนั่นคือประมาณ15.4 ไมโครวินาทีของความแตกต่างในการแพร่กระจายและความล่าช้าก่อนที่จะพิจารณาการสลับ การทำให้เป็นอนุกรม DSP หรือโอเวอร์เฮดของโปรโตคอล
สำหรับเครือข่ายแบบเดิม ตัวเลขดังกล่าวอาจดูน้อย สำหรับคลัสเตอร์การฝึกอบรม AI ที่มีการซิงโครไนซ์กันอย่างแน่นหนา คลัสเตอร์ดังกล่าวจะเป็นส่วนหนึ่งของงบประมาณชั้นกายภาพ
ขีดจำกัดที่สองคือพื้นที่ทางกายภาพ ที่ระดับศูนย์ข้อมูล AI ระดับไฮเปอร์สเกล ระดับไฟเบอร์สามารถเข้าถึงระดับพิเศษ: สูงสุด20 ล้านช่องไฟเบอร์ภายในศูนย์ข้อมูลแห่งเดียวมากกว่า1 ล้านเส้นใยระหว่างอาคารและน้ำหนักของสายเคเบิลที่สามารถเข้าถึงได้100 ปอนด์ต่อฟุตในกรณีที่มัดสายเคเบิลมาก ตัวเดียวNVIDIA GB200 NVL72โหนดยังได้รับการอธิบายว่าต้องการรอบ ๆ10,000 เส้นใย.
ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ปัญหาการเดินสายเคเบิลตามปกติขององค์กร ได้แก่ปัญหาทางเดิน ถาด ท่อ ชั้นวาง การติดตั้ง และปัญหาการรับน้ำหนักของอาคาร เมื่อพื้นที่ทางกายภาพกลายเป็นปัญหาคอขวด การเพิ่มเส้นใยแบบแกนเดี่ยวมากขึ้นไม่ใช่คำตอบที่สะอาดที่สุดอีกต่อไป
นั่นคือสิ่งที่ MCF กลายเป็นที่น่าดึงดูด MCF แบบ 4 คอร์สามารถรวมแกนแสงสี่แกนให้เป็นไฟเบอร์เดียวได้ สำหรับจำนวนช่องเดียวกันตัวแทนการเปรียบเทียบ MCF แบบไฟเบอร์ 144 ถึง 36×4 คอร์แสดงให้เห็นลดจำนวนเส้นใยลง 75%และประมาณกลดพื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิลลง 45.7%.
| คอขวด | G.652.D พื้นฐาน | เหตุใดจึงมีความสำคัญในศูนย์ข้อมูล AI | ความเกี่ยวข้องของ HCF / MCF |
|---|---|---|---|
| ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ | ~4.9 µs/กม | การสื่อสาร GPU แบบซิงโครนัสสามารถสะสมความล่าช้าระดับไมโครวินาทีได้ | HCF ลดความล่าช้าเป็น ~3.35 µs/กม |
| จำนวนไฟเบอร์ | 1 คอร์ต่อไฟเบอร์ | เส้นทางแสงนับล้านสร้างแรงกดดันในการกำหนดเส้นทางและการสิ้นสุด | MCF เพิ่มช่องสัญญาณต่อไฟเบอร์ |
| น้ำหนักสายเคเบิล | อาจรุนแรงมากในเส้นทางที่หนาแน่น | ถาดสายเคเบิล ท่อ และโครงสร้างอาคารกลายเป็นข้อจำกัด | MCF ช่วยลดมวลสายเคเบิลและโหลดทางเดิน |
| เส้นทางความสามารถในการปรับขนาด | เพิ่มเส้นใยมากขึ้น | พื้นที่ทางกายภาพอาจกลายเป็นปัจจัยจำกัด | MCF เพิ่มความหนาแน่นโดยไม่ต้องเพิ่มเส้นใยอีกต่อไป |
เส้นใยแบบฮอลโลว์คอร์เป็นเทคโนโลยีที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ข้อได้เปรียบหลักไม่ได้เป็นเพียงการลดทอนหรือแบนด์วิธที่กว้างขึ้นเท่านั้น คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของมันคือการเปลี่ยนทิศทางที่แสงเดินทาง
แทนที่จะเคลื่อนที่ผ่านซิลิกาแข็งเป็นหลัก HCF จะนำพลังงานแสงผ่านอากาศ สิ่งนี้จะโจมตีขีดจำกัดความล่าช้าในการแพร่กระจายของไฟเบอร์แกนแก้วแบบเดิมโดยตรง
ฟิสิกส์นั้นตรงไปตรงมา:
| ประเภทไฟเบอร์ | สื่อการขยายพันธุ์หลัก | ดัชนีการหักเหของแสง | ความเร็วสัญญาณโดยประมาณ | ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ |
|---|---|---|---|---|
| ก.652.ดี | แก้วซิลิกา | ~1.468 | ~200,000 กม./วินาที | ~4.9 µs/กม |
| HCF | อากาศ | ~1.0003 | ~300,000 กม./วินาที | ~3.35 ไมโครวินาที/กม |
ผลลัพธ์ก็ประมาณนี้เวลาแฝงลดลง 31%และการปรับปรุงความเร็วสัญญาณที่อธิบายโดยทั่วไป47%เมื่อเปรียบเทียบกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยวแบบโซลิดคอร์ทั่วไป
หลักการแพร่กระจายของ HCF ที่มีความหน่วงต่ำ
ในสภาพแวดล้อมที่มีสายแพตช์สั้น ข้อดีนี้อาจไม่เหมาะสมกับต้นทุน ใน DCI ข้ามอาคาร การเชื่อมต่อระหว่างกันในวิทยาเขต หรือเครือข่ายทางการเงินที่ไวต่อความหน่วง สิ่งเหล่านี้อาจมีความหมายได้
เวลาแฝงเป็นคุณลักษณะพาดหัวของ HCF แต่การเปลี่ยนแปลงทางวิศวกรรมที่ใหญ่ขึ้นอาจทำให้ความไม่เชิงเส้นลดลงมาก
ใน G.652.D การเพิ่มกำลังการยิงจะเพิ่มการด้อยค่าแบบไม่เชิงเส้นในที่สุด เอฟเฟกต์ Kerr, การผสมสี่คลื่น และการกระเจิงของ Brillouin ที่ถูกกระตุ้นสามารถบิดเบือนสัญญาณได้ นี่คือเหตุผลหนึ่งที่วิศวกรไม่สามารถเพิ่มพลังงานแสงอย่างไม่มีกำหนดเพื่อขยายการเข้าถึงได้
HCF เปลี่ยนแปลงยอดคงเหลือนี้ สัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้นอธิบายไว้ที่ประมาณ0.001 วัตต์⁻¹km⁻¹เมื่อเทียบกับรอบข้าง1.3 วัตต์⁻¹km⁻¹สำหรับ G.652.D. นั่นก็คือประมาณ กลด 1,000x. ด้วยพลังงานแสงที่ทำปฏิกิริยากับกระจกน้อยกว่ามาก HCF จึงสามารถทนต่อพลังงานแสงที่สูงขึ้นได้ ก่อนที่ความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด
ในการเปรียบเทียบ DCI ที่ใช้ที่นี่ HCF รองรับเกี่ยวกับช่วงที่ไม่ได้ขยายยาวขึ้น 1.5 เท่ากว่า G.652.D ซึ่งสามารถลดอุปกรณ์ระดับกลาง การใช้พลังงาน และจุดล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นในวิทยาเขต AI หลายอาคาร
ไม่ควรประเมิน HCF ตามเวลาแฝงเท่านั้น ค่าที่กว้างกว่านั้นมาจากการรวมกันของความเร็วการแพร่กระจาย ความไม่เป็นเชิงเส้นต่ำ พฤติกรรมการกระจายตัว และสเปกตรัมที่ใช้งานได้มากขึ้น
| พารามิเตอร์ | ก.652.ดี | HCF / AR-HCF | ความหมายทางวิศวกรรม |
|---|---|---|---|
| ความล่าช้าในการขยายพันธุ์ | ~4.9 µs/กม | ~3.35 ไมโครวินาที/กม | เวลาแฝงลดลงประมาณ 31% |
| การลดทอน C-band | 0.14–0.20 เดซิเบล/กม | 0.05–0.11 dB/km ในผลลัพธ์การบันทึก; 0.085–0.28 dB/km ในช่วงการใช้งาน | การวิจัย HCF ล่าสุดได้ผลักดันการสูญเสียให้ต่ำกว่าพื้นซิลิกา Rayleigh แบบเดิมที่มีการกระเจิง |
| สัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้น | ~1.3 วัตต์⁻¹km⁻¹ | ~0.001 W⁻¹km⁻¹ | การตอบสนองแบบไม่เชิงเส้นลดลงประมาณ 1,000 เท่า |
| การกระจายตัวของสี | ~17 พิโคเซคอน/นาโนเมตร·กม | ~2–4 พิโคเซคอน/นาโนเมตร·กม | ลดลงประมาณ 4–8 เท่า |
| สเปกตรัมที่ใช้งานได้ | C+L, ~10 เฮิร์ตซ์ | 18+ THz อาจเป็น S+C+L หรือกว้างกว่านั้น | คลื่นความถี่ที่กว้างขึ้นสามารถรองรับพื้นที่การออกแบบการส่งสัญญาณที่กว้างขึ้น |
| เกณฑ์ความเสียหาย | จำกัดด้วยปฏิกิริยาระหว่างแก้ว | สูงกว่า SMF มาก | อาจมีความคลาดเคลื่อนในการปล่อยพลังงานที่สูงขึ้นได้ |
มีรายงานการวิจัยเส้นใยกลวงแกนกลวงล่าสุดโฟโตนิกส์ธรรมชาติได้แสดงให้เห็นการลดทอนด้านล่าง0.1 เดซิเบล/กมผ่านแบนด์วิธที่กว้าง ตอกย้ำว่าเหตุใด HCF จึงได้รับความสนใจอย่างจริงจังมากกว่าแนวคิดห้องปฏิบัติการที่มีความหน่วงต่ำ นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกลิงก์ HCF ที่ปรับใช้จะตรงกับผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการที่บันทึกไว้ หมายความว่า HCF ได้ผ่านเกณฑ์ความน่าเชื่อถือที่สำคัญแล้ว
HCF เป็นมากกว่าการวิจัยเพียงอย่างเดียวอยู่แล้วMicrosoft Azure ได้หารือต่อสาธารณะเกี่ยวกับการขยายขนาดการผลิตเส้นใยแบบแกนกลวงผ่านความร่วมมือด้านการผลิตกับ Corning และ Heraeus และ HCF ได้รับการรายงานในการใช้งานการผลิตมากกว่า1,280 กมของลิงก์ศูนย์ข้อมูล European Azure ข้อมูลการปฏิบัติงานที่รายงานประกอบด้วยความล้มเหลวของฟิลด์เป็นศูนย์47%การปรับปรุงความเร็วและ32%ลดเวลาแฝง
ผู้ให้บริการระบบคลาวด์ระดับไฮเปอร์สเกลรายอื่นได้ย้ายเข้าสู่การใช้งาน HCF โดยมีลิงก์ที่รายงานโดยประมาณศูนย์ข้อมูล 10 แห่ง. เครือข่ายการค้าทางการเงินใช้ HCF ในการผลิตมานานกว่าสี่ปีซึ่งสอดคล้องกับการนำเสนอคุณค่าในช่วงเริ่มต้นที่แข็งแกร่งที่สุดของเทคโนโลยี: ในสภาพแวดล้อมทางการเงินบางอย่าง ความแตกต่างด้านเวลาแฝงในระดับไมโครวินาทีอาจส่งผลต่อผลลัพธ์การซื้อขาย
อย่างไรก็ตาม HCF ต้องเผชิญกับอุปสรรคด้านต้นทุนและระบบนิเวศอย่างรุนแรง ในการเปรียบเทียบต้นทุนปัจจุบัน HCF ยังคงอยู่โดยประมาณ50–100xมีราคาแพงกว่า G.652.D ในขณะที่ส่วนแบ่งการติดตั้งไฟเบอร์ทั่วโลกยังต่ำกว่า0.1%. ในประเทศจีน มีรายงานว่าช่องว่างกำลังการผลิตของ HCF ถึงจุดนั้นแล้ว70%และช่องว่างด้านราคาอาจสูงกว่าตลาดต่างประเทศมากเนื่องจากการผลิตยังคงมีข้อจำกัด
โครงสร้างต้นทุนดังกล่าวทำให้การทดแทนในระยะสั้นในวงกว้างไม่น่าเป็นไปได้ เส้นทางการนำไปใช้ที่เป็นไปได้ของ HCF มีการจัดเป็นขั้นตอน:
เครือข่ายการค้าทางการเงิน
ไฮเปอร์สเกลเลอร์ DCI
การเชื่อมต่อระหว่างองค์กรระดับสูง
เลือกกรณีการใช้งานแกนหลักโทรคมนาคม
แต่ละขั้นตอนต้องใช้ต้นทุนที่ต่ำกว่า การทดสอบที่ได้มาตรฐานมากขึ้น การติดตั้งที่ง่ายขึ้น และการรองรับตัวรับส่งสัญญาณที่กว้างขึ้น
MCF มีความน่าทึ่งน้อยกว่า HCF จากมุมมองทางฟิสิกส์ แต่อาจมีความเร่งด่วนมากกว่าจากมุมมองของการปรับใช้
MCF ไม่พยายามให้แสงเดินทางผ่านอากาศ แต่จะถือว่าพื้นที่ทางกายภาพเป็นเหมือนคอขวดแทน หากศูนย์ข้อมูลไม่สามารถเพิ่มไฟเบอร์แบบ single-core ในอัตราที่ต้องการได้ ขั้นตอนถัดไปเชิงตรรกะคือการใส่หลายคอร์ไว้ภายในแต่ละไฟเบอร์
MCF แบบ 4 คอร์จะวางคอร์อิสระสี่คอร์ไว้ภายในมาตรฐาน125 ไมโครเมตรหุ้ม รายละเอียดนี้มีความสำคัญเนื่องจากขนาดเส้นใยด้านนอกยังคงคุ้นเคยกับระบบนิเวศของเส้นใยที่มีอยู่ เป้าหมายไม่ใช่การสร้างท่อ แผง และทางเดินใหม่ทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยใหญ่ขึ้นใหม่ เป้าหมายคือการคูณเส้นทางแสงภายในเปลือกกายภาพเดียวกัน
ที่อาหารเสริม ITU-T G 87กรอบมาตรฐานจะจัดลำดับความสำคัญของไฟเบอร์มัลติคอร์ที่เชื่อมต่อแบบอ่อนกับมาตรฐานการหุ้ม 125 µmและความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับที่มีอยู่ก.65xระบบนิเวศไฟเบอร์โหมดเดี่ยว นั่นเป็นสิ่งสำคัญเพราะมันสนับสนุนแนวคิดที่ว่า MCF ไม่ได้เป็นเพียงเส้นใยชนิดพิเศษที่สั่งทำพิเศษเท่านั้น มีการกำหนดรูปแบบความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานโหมดเดี่ยวที่มีอยู่
G.657 มีความเกี่ยวข้องเช่นกัน เนื่องจากเส้นใย G.657 Category A เป็นไปตามมาตรฐาน G.652 และใช้ในสภาพแวดล้อมการขนส่ง ศูนย์ข้อมูล และการเข้าถึง สำหรับ MCF ตรรกะความเข้ากันได้ที่กว้างขึ้นคือแต่ละคอร์สามารถทำงานได้เหมือนช่องสัญญาณโหมดเดี่ยวมาตรฐาน ในขณะที่ไฟเบอร์โดยรวมให้ความหนาแน่นเชิงพื้นที่สูงกว่ามาก
เมตริก MCF ที่สำคัญที่สุดไม่ใช่แค่แบบออปติคอลเท่านั้น เป็นตัวชี้วัดการใช้งานทางกายภาพ ได้แก่ ไฟเบอร์น้อยลง สายเคเบิลน้อยลง ตัวเชื่อมต่อน้อยลง มวลน้อยลง และเวลาการติดตั้งสั้นลง
| พารามิเตอร์ | G.652.D ไฟเบอร์แกนเดี่ยว | MCF แบบ 4 คอร์ | ผลกระทบจากการปรับใช้ |
|---|---|---|---|
| ช่องต่อไฟเบอร์ | 1 | 4 | ความหนาแน่นของทางเดินแสง 4 เท่า |
| จำนวนไฟเบอร์สำหรับความจุเท่ากัน | พื้นฐาน | -75% | เส้นใยน้อยลงในการกำหนดเส้นทางและสิ้นสุด |
| พื้นที่หน้าตัดของสายเคเบิล | พื้นฐานสายเคเบิลแบบดั้งเดิม 144 ไฟเบอร์ | ตัวอย่าง MCF 36 × 4 คอร์ | พื้นที่เล็กลงประมาณ 45.7% |
| น้ำหนักสายเคเบิล | พื้นฐาน | -75% ในตัวอย่างการเปรียบเทียบ | โหลดถาดด้านล่างและทางเดิน |
| เวลาปรับใช้ | พื้นฐาน | -60% ในตัวอย่างการเปรียบเทียบ | การดึง การจัดการ และการเลิกจ้างน้อยลง |
| การลดทอนหลัก | ≤0.35 เดซิเบล/กม. @ 1310 นาโนเมตร | เป้าหมาย ≤0.4 dB/กม | ลำดับประสิทธิภาพการมองเห็นที่คล้ายกัน |
| ครอสทอล์คระหว่างคอร์ | ไม่มี | ≤ -40 dB @ 1310/1550 นาโนเมตร เกิน 10 กม | การออกแบบแกนกลางที่อ่อนแอ |
| การเข้าถึงความยาวคลื่นเดี่ยว 400G-PAM4 | ~600 ม | ~2 กม | เข้าถึงได้ประมาณ 3.3 เท่าในการเปรียบเทียบที่อ้างถึง |
เอกสารประกอบโซลูชัน MCF เชิงพาณิชย์ยังอธิบายสี่คอร์ภายในขนาดมาตรฐาน 125 µm สูงสุดถึงความหนาแน่นของทางเดินแสง 4 เท่า, จนถึงสายเคเบิลหรือตัวเชื่อมต่อน้อยลง 75%และการลดมวลสายเคเบิลและเวลาในการติดตั้งลงอย่างมาก ค่าเหล่านี้ควรถือเป็นการกล่าวอ้างระดับโซลูชัน ไม่ใช่การรับประกันสากลสำหรับการติดตั้งทุกครั้ง แต่แสดงให้เห็นว่าเหตุใด MCF จึงน่าสนใจสำหรับการเดินสายศูนย์ข้อมูล AI
การปรับปรุงความหนาแน่น MCF ในการเดินสายศูนย์ข้อมูล AI
MCF กำลังเคลื่อนที่เร็วกว่า HCF ในความพร้อมของระบบนิเวศ เนื่องจากไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงฟิสิกส์การแพร่กระจายทางแสงโดยสิ้นเชิง ส่วนประกอบสำคัญได้เกิดขึ้นทั่วทั้งห่วงโซ่แล้ว:
| องค์ประกอบของระบบนิเวศ | สถานะปัจจุบัน |
|---|---|
| ไฟเบอร์ | โซลูชันเชิงพาณิชย์ MCF แบบ 4 คอร์; รายงานกลุ่มผลิตภัณฑ์ MCF 4 / 7 / 8 / 19-core ในประเทศจีน |
| ขั้วต่อ | MCF LC พร้อม IL ทั่วไปประมาณ 0.12 dB; MCF MPO ที่มี IL ทั่วไปประมาณ 0.3 dB |
| FIFO | FIFO ขนาดกะทัดรัดแบบดั้งเดิมประมาณ 6 × 10 × 25 มม. รุ่นย่อขนาดประมาณ 3.3 × 3.8 × 30 มม |
| การประกบ | ค่าเฉลี่ยในร่มประมาณ 0.07 dB, สูงสุด 0.22 dB; ค่าเฉลี่ยกลางแจ้งประมาณ 0.12 dB, สูงสุด 0.35 dB |
| โมดูลออปติคัล | แนวคิดโมดูล 1.6T / 3.2T ที่เกี่ยวข้องกับ MCF รายงานที่ OFC 2025 |
| การทำให้เป็นมาตรฐาน | ITU-T G.csmcf / G.smmcf อยู่ระหว่างดำเนินการ กิจกรรม IEC SC86 ในการทดสอบ เครื่องขยายสัญญาณ และตัวเชื่อมต่อ |
| การปรับใช้ภาคสนาม | China Mobile Tianjin, China Unicom Guangdong, Jilin, Hong Kong, Guangdong long-dist builds และการติดตั้งเรือดำน้ำ MCF 7-core ในทะเลจีนใต้ |
ข้อเสนอ MCF เชิงพาณิชย์ก็เริ่มปรากฏให้เห็นเป็นระบบไฟเบอร์ สายเคเบิล และระบบการเชื่อมต่อแบบรวม แทนที่จะเป็นเพียงไฟเบอร์เปลือยแบบพิเศษเท่านั้น เรื่องนี้สำคัญเนื่องจากผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลมักจะไม่ใช้สถาปัตยกรรมไฟเบอร์แบบแยกส่วน พวกเขาต้องการตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์พัดลมเข้า/ออก ขั้นตอนการทดสอบ การฝึกอบรมการติดตั้ง และความพร้อมใช้งานของห่วงโซ่อุปทาน
ข้อผิดพลาดที่ง่ายที่สุดคือการถามว่าเทคโนโลยีใด "ดีที่สุด" นั่นไม่ใช่วิธีการทำงานของปัญหาทางวิศวกรรม
G.652.D, HCF และ MCF ปรับข้อจำกัดที่แตกต่างกันให้เหมาะสม
| มิติ | ก.652.ดี | HCF | เอ็มซีเอฟ |
|---|---|---|---|
| ข้อได้เปรียบหลัก | ต้นทุนและระยะเวลาครบกำหนด | เวลาแฝงและความไม่เป็นเชิงเส้นต่ำ | ความหนาแน่นและประสิทธิภาพการใช้งาน |
| ปัญหาหลักได้รับการแก้ไขแล้ว | การขนส่งราคาประหยัดที่ได้มาตรฐาน | หน่วงเวลา | จำนวนเส้นใยและความดันพื้นที่ |
| เวลาแฝง | ~4.9 µs/กม | ~3.35 ไมโครวินาที/กม | คล้ายกับ G.652.D |
| ความหนาแน่นต่อเส้นใย | 1x | 1 เท่า แต่เป็นไปได้ในสเปกตรัมที่กว้างกว่า | 4 เท่าสำหรับ MCF 4 คอร์ |
| ความไม่เชิงเส้น | พื้นฐาน | ต่ำกว่า ~1,000x | ลำดับคล้ายกับแกน SMF มาตรฐาน |
| ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ที่มีอยู่ | สูงมาก | ต่ำกว่า; อาจจำเป็นต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณใหม่และ DSP | สูงกว่า; แต่ละคอร์สามารถปรับให้สอดคล้องกับระบบโหมดเดี่ยวที่มีอยู่ได้ |
| ความยากในการต่อเชื่อม | ต่ำมาก; ค่าอ้างอิงทั่วไป <0.05 dB | ปานกลาง; 0.04–0.16 dB โดยมีการสูญเสียการเปลี่ยนแปลงของ SMF ประมาณ 0.15–0.3 dB | ต่ำถึงปานกลาง ค่าเฉลี่ยในร่มประมาณ 0.07 dB, ค่าเฉลี่ยกลางแจ้งประมาณ 0.12 dB |
| ราคาเทียบกับ G.652.D | พื้นฐาน | ~50–100x | ประมาณ 5–10 เท่าในวันนี้ อาจเพิ่มขึ้น 2–3 เท่าหลังจากขยายขนาด |
| การทำให้เป็นมาตรฐาน | ตระกูล ITU-T G.652 ที่ครบกำหนด | ยังไม่มีมาตรฐาน ITU-T ที่ครบกำหนด; คาดว่าในภายหลัง | กรอบการทำงานมาตรฐานและงาน MCF กำลังดำเนินการอยู่ |
| ส่วนแบ่งการติดตั้ง | >99.9% | <0.1% | <0.01% แต่เติบโตเร็วที่สุด |
| เวทีการค้า | เป็นผู้ใหญ่ | การใช้งานการผลิตระดับไฮเอนด์ | ระบบนิเวศเชิงพาณิชย์ในยุคแรก |
G.652.D ชนะเมื่อต้นทุน มาตรฐาน และความคุ้นเคยภาคสนามมีความสำคัญมากที่สุด HCF จะชนะเมื่อเครือข่ายถูกจำกัดเวลาแฝงอย่างแท้จริง MCF ชนะเมื่อพื้นที่ ความจุทางเดิน จำนวนตัวเชื่อมต่อ มวลสายเคเบิล และเวลาในการติดตั้งกลายเป็นปัจจัยจำกัด
ความแตกต่างนั้นเป็นศูนย์กลาง HCF ไม่ใช่ MCF ที่ดีกว่า MCF ไม่ใช่ HCF ที่ถูกกว่า พวกเขาแก้ปัญหาเลเยอร์ต่างๆ ของเครือข่ายทางกายภาพ
HCF มีเส้นทางการนำไปใช้ที่ก่อกวนมากขึ้น อาจต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณใหม่ สมมติฐาน DSP ที่แตกต่างกัน OTDR ใหม่ แนวทางการทดสอบ และการฝึกอบรมใหม่สำหรับทีมภาคสนาม ข้อได้เปรียบทางกายภาพนั้นแข็งแกร่ง แต่ระบบนิเวศของมันก็ต้องตามให้ทัน
MCF มีเส้นทางการใช้งานที่เพิ่มขึ้นมากขึ้น แต่ละคอร์สามารถยังคงเข้ากันได้กับพฤติกรรมออปติคัลโหมดเดียวที่คุ้นเคย ในขณะที่โครงสร้างพื้นฐานโดยรอบเปลี่ยนแปลงผ่านตัวเชื่อมต่อ อุปกรณ์ FIFO ขั้นตอนการประกบ และการกำหนดมาตรฐาน
นั่นคือเหตุผลที่ MCF อาจกลายเป็นเรื่องเร่งด่วนเร็วกว่านี้ รูปแบบการใช้งานไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระบบนิเวศทั้งหมดพร้อมกัน
HCF น่าตื่นเต้นกว่าจากมุมมองทางฟิสิกส์ล้วนๆ กลดเวลาแฝง 31%ง่ายต่อการเข้าใจ และการลดความไม่เชิงเส้นมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นสำหรับการออกแบบช่วงยาวบางแบบ แต่ต้นทุน ขนาดการผลิต ข้อกำหนดในการทดสอบ และช่องว่างด้านมาตรฐานของ HCF ทำให้มันกระจุกตัวอยู่ในกรณีการใช้งานระดับไฮเอนด์
MCF มีความรุนแรงน้อยกว่า แต่ปรับใช้ได้มากกว่า เนื่องจากสามารถรักษาระบบนิเวศโหมดเดี่ยวที่มีอยู่ได้มากขึ้น อุปสรรคในการนำไปใช้จึงมีน้อยลง ด้วยโซลูชันเชิงพาณิชย์แบบ 4 คอร์ การพัฒนาตัวเชื่อมต่อ การย่อขนาด FIFO โมดูล MCF และกิจกรรมการกำหนดมาตรฐานที่ทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกัน MCF สามารถเข้าถึงการใช้งานศูนย์ข้อมูล AI ในวงกว้างได้เร็วกว่า HCF
ตามเส้นทางความเข้ากันได้ ระบบนิเวศของตัวเชื่อมต่อ การพัฒนา FIFO กิจกรรมโมดูล และความคืบหน้าในการมาตรฐาน MCF สามารถก้าวไปสู่การนำไปใช้เชิงพาณิชย์ในวงกว้างมากขึ้น2027–2028อาจเป็นไปได้เมื่อ 3-5 ปีก่อนมากกว่าการใช้ HCF ในวงกว้าง นั่นควรถือเป็นการตัดสินตลาดที่มีเงื่อนไขมากกว่าเป็นไทม์ไลน์ที่รับประกัน ระยะเวลาขึ้นอยู่กับมาตรฐาน การจ่ายตัวเชื่อมต่อ ความพร้อมใช้งานของโมดูล ขั้นตอนการทดสอบ และการฝึกอบรมการติดตั้ง
