低碳100G，綠色傳送網(wǎng)

　　ICCSZ訊    隨著視頻流媒體業(yè)務、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、云計算等新興業(yè)務的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡帶寬流量呈現(xiàn)幾何級的爆炸式增長。作為網(wǎng)絡中最重要的基礎部分，傳送網(wǎng)絡的能耗在網(wǎng)絡整體中的占比進一步加大，打造綠色、高能效、大容量的傳送解決方案逐漸成為運營商、設備商、器件商關注的熱點話題。

　　100G傳送技術在解決高效大容量傳送的同時，正從下面的幾個軟硬件維度入手來提升100G波分解決方案的能效比，向進一步綠色低碳的方向演進。

　　架構優(yōu)化：U形散熱風道、新型散熱器方案提升設備散熱效率，系統(tǒng)更“冷”“靜”

　　新型的U形獨立風道設計在有效避免熱級聯(lián)的同時，可以增加氣流與被散熱單元接觸面積與持續(xù)時間，從而加強了熱交換效果，散熱能力大幅提升，是新型大容量產(chǎn)品架構的最佳選擇。

　　采用熱管散熱器、碳纖維導熱墊等新型散熱器技術，可以克服器件高度差異引起的受力和熱阻增大問題，緩解布局和散熱之間矛盾，使得100G業(yè)務處理芯片散熱效率大幅提升。

　　通過從整機架構優(yōu)化到部件導熱調(diào)整的高效的散熱設計，綜合散熱效率提升達30%，同時使設備的風扇板盡可能工作在低速狀態(tài)，系統(tǒng)整體的功耗較傳統(tǒng)方案優(yōu)化約5~10%。

　　從“芯”開始：高集成度專用ASIC配合新制程工藝提升能效比

　　普通的商業(yè)芯片由于需要去匹配不同的應用場景，實現(xiàn)上做了解耦，功能較為單一，需要將多片不同功能的芯片組合起來才能完成100G的業(yè)務處理。專用芯片可以按照設備商自身的需要將多種功能模塊整合到單一芯片中，具備集成度高、功能多樣的特點。基于專用ASIC構建100G系統(tǒng)可以實現(xiàn)簡化系統(tǒng)設計方案、大幅減少設備功耗和節(jié)省板卡PCB布局的目的，實現(xiàn)能效比的最優(yōu)。

　　此外，芯片制程工藝的提升也可以降低芯片的功耗，為OTN系統(tǒng)降功耗打下基礎。100G系統(tǒng)的設計也一直緊跟芯片工藝改進的步伐并享受升級帶來的巨大節(jié)能收益，通過改進ASIC的工藝，100G業(yè)務單板的節(jié)能成果顯著。目前100G ASIC芯片已經(jīng)使用成熟的28nm工藝，相對45nm工藝能使門電路功耗降低35%以上;未來ASIC設計達到20nm時,100G系統(tǒng)的功耗還會大幅下降，單位比特功耗將在現(xiàn)在28nm制程的基礎上進一步降低20%以上。

　　光電集成：小型化、高集成度、低功耗的光模塊使每Gbit更加綠色

　　隨著諸如硅光這一類的光電子集成技術的進一步成熟，小型化、低功耗的100G光模塊已經(jīng)開始逐步商用。目前主流的100G客戶側光模塊基于CFP和CFP2封裝，可以實現(xiàn)在單一業(yè)務槽位4路及以上100G業(yè)務的接入，大幅降低了單位比特的功耗。

　　同時，在100G線路側光模塊的選擇上，早期的300pin的光模塊已經(jīng)逐步被相干CFP模塊所替代。相干CFP通過內(nèi)置低功耗oDSP的方式可以在不犧牲傳輸性能的情況下使光模塊的功耗從300pin時代的100W以上降低到30W以內(nèi)。此外，光模塊也采用自適應電源管理技術，對模塊關鍵功耗芯片的工作狀態(tài)進行動態(tài)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)功耗的二次優(yōu)化。

　　智能控制：功耗控制智能化，深挖能效比提升潛力

　　在硬件降低功耗之外，越來越多的基于軟件的智能控制技術也引入到100G系統(tǒng)中。當前的100G設備均支持對功耗動態(tài)控制，實現(xiàn)精細化管理，主要包括智能風扇技術、動態(tài)功率控制等。采用智能風扇技術，使風扇的轉速自動匹配設備的溫度，大量降低散熱的功耗。使用動態(tài)功率控制技術，當板卡、光模塊不工作時，將其設置為待機態(tài)關閉該通道所對應的處理路徑上芯片。基于以上的智能功耗監(jiān)控管理的技術，100G系統(tǒng)可以實現(xiàn)10~15%的功耗降低。

　　未來隨著T-SDN技術的引入，可以對100G全網(wǎng)功耗實現(xiàn)智能管理。通過在100G網(wǎng)絡中引入BoD等特性，可以實現(xiàn)分業(yè)務、分時段動態(tài)、合理調(diào)用100G帶寬池的資源，提升100G帶寬的利用率，減少無用波長，降低系統(tǒng)整體運行的功耗。

　　目前，華為等主流設備商已采用如上的組合技術對100G產(chǎn)品進行了系統(tǒng)化的節(jié)能優(yōu)化，有效降低了100G系統(tǒng)的功耗和提升了網(wǎng)絡的能效比。華為綠色低碳的100G系統(tǒng)的，已經(jīng)有力地支撐了全球客戶的商用化部署，幫助全球500多個運營商部署了100G網(wǎng)絡。

　　未來隨著芯片工藝的進步，更小封裝光模塊的普及，以及更加智能控制系統(tǒng)的應用，100G的能效比將會持續(xù)優(yōu)化。綠色節(jié)能是行業(yè)發(fā)展的重大使命，華為將持續(xù)提供最優(yōu)的綠色節(jié)能方案，推動行業(yè)不斷往前發(fā)展，助力全球客戶，共建綠色通信的未來光網(wǎng)絡。