低碳100G，綠色傳送網(wǎng)

　　ICCSZ訊    隨著視頻流媒體業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、云計(jì)算等新興業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)帶寬流量呈現(xiàn)幾何級(jí)的爆炸式增長(zhǎng)。作為網(wǎng)絡(luò)中最重要的基礎(chǔ)部分，傳送網(wǎng)絡(luò)的能耗在網(wǎng)絡(luò)整體中的占比進(jìn)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(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、器件商關(guān)注的熱點(diǎn)話題。

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

　　架構(gòu)優(yōu)化：U形散熱風(fēng)道、新型散熱器方案提升設(shè)備散熱效率，系統(tǒng)更“冷”“靜”

　　新型的U形獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)在有效避免熱級(jí)聯(lián)的同時(shí)，可以增加氣流與被散熱單元接觸面積與持續(xù)時(shí)間，從而加強(qiáng)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(gòu)的最佳選擇。

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

　　通過(guò)從整機(jī)架構(gòu)優(yōu)化到部件導(dǎo)熱調(diào)整的高效的散熱設(shè)計(jì)，綜合散熱效率提升達(dá)30%，同時(shí)使設(shè)備的風(fēng)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(kāi)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(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)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(lái)才能完成100G的業(yè)務(wù)處理。專用芯片可以按照設(shè)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(diǎn)。基于專用ASIC構(gòu)建100G系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、大幅減少設(shè)備功耗和節(jié)省板卡PCB布局的目的，實(shí)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(chǔ)。100G系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也一直緊跟芯片工藝改進(jìn)的步伐并享受升級(jí)帶來(lái)的巨大節(jié)能收益，通過(guò)改進(jìn)ASIC的工藝，100G業(yè)務(wù)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(duì)45nm工藝能使門電路功耗降低35%以上;未來(lái)ASIC設(shè)計(jì)達(dá)到20nm時(shí),100G系統(tǒng)的功耗還會(huì)大幅下降，單位比特功耗將在現(xiàn)在28nm制程的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shù)的進(jìn)一步成熟，小型化、低功耗的100G光模塊已經(jīng)開(kāi)始逐步商用。目前主流的100G客戶側(cè)光模塊基于CFP和CFP2封裝，可以實(shí)現(xiàn)在單一業(yè)務(wù)槽位4路及以上100G業(yè)務(wù)的接入，大幅降低了單位比特的功耗。

　　同時(shí)，在100G線路側(cè)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(guò)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(shí)代的100W以上降低到30W以內(nèi)。此外，光模塊也采用自適應(yīng)電源管理技術(shù)，對(duì)模塊關(guān)鍵功耗芯片的工作狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，實(shí)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(lái)越多的基于軟件的智能控制技術(shù)也引入到100G系統(tǒng)中。當(dāng)前的100G設(shè)備均支持對(duì)功耗動(dòng)態(tài)控制，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，主要包括智能風(fēng)扇技術(shù)、動(dòng)態(tài)功率控制等。采用智能風(fēng)扇技術(shù)，使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速自動(dòng)匹配設(shè)備的溫度，大量降低散熱的功耗。使用動(dòng)態(tài)功率控制技術(shù)，當(dāng)板卡、光模塊不工作時(shí)，將其設(shè)置為待機(jī)態(tài)關(guān)閉該通道所對(duì)應(yīng)的處理路徑上芯片?；谝陨系闹悄芄谋O(jiān)控管理的技術(shù)，100G系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)10~15%的功耗降低。

　　未來(lái)隨著T-SDN技術(shù)的引入，可以對(duì)100G全網(wǎng)功耗實(shí)現(xiàn)智能管理。通過(guò)在100G網(wǎng)絡(luò)中引入BoD等特性，可以實(shí)現(xiàn)分業(yè)務(wù)、分時(shí)段動(dòng)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(wú)用波長(zhǎng)，降低系統(tǒng)整體運(yùn)行的功耗。

　　目前，華為等主流設(shè)備商已采用如上的組合技術(shù)對(duì)100G產(chǎn)品進(jìn)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(luò)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(gè)運(yùn)營(yíng)商部署了100G網(wǎng)絡(luò)。

　　未來(lái)隨著芯片工藝的進(jìn)步，更小封裝光模塊的普及，以及更加智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，100G的能效比將會(huì)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(dòng)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(lái)光網(wǎng)絡(luò)。