探究100G節(jié)能基因

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  移動通信網消息,根據國際能源機構(IEA)的統(tǒng)計,近10年來全球能源消耗上升73%,二氧化碳排放增長了79%,能源的消耗導致了溫室效應和一系列的自然災害。為了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,主流運營商、設備商先后啟動節(jié)能減排計劃,應對能耗挑戰(zhàn)。100G也不例外。

  如火如荼的100G已具備商用條件,然而要實現(xiàn)大規(guī)模部署還需要解決一些挑戰(zhàn)。這主要是因為100G技術實現(xiàn)機理復雜,光接收機需要使用相干接收和DSP處理,關鍵芯片沒有ASIC化,導致整個100G系統(tǒng)的功耗較高。當100G單板功耗值達到280W左右時,才能和10G能效比相當。因此,如何降低100G系統(tǒng)的功耗,提供綠色低碳的解決方案,就成為業(yè)界關注的熱點話題。

  本文將從ASIC、光模塊、電源等方面進行分析,探究目前主流的降低100G系統(tǒng)功耗的實現(xiàn)方案。

  基因一:持續(xù)提升ASIC工藝

  目前,業(yè)界主流的波分設備商紛紛自主研發(fā)ASIC芯片,并通過芯片制程的提升來降低芯片的功耗,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。

  通過圖1的數(shù)據可以發(fā)現(xiàn),目前已經成熟使用45nm工藝,相對130nm工藝能使門電路功耗降低50%;未來ASIC設計達到28nm時,100G系統(tǒng)的功耗還會大幅下降,達到甚至優(yōu)于當前的10G 單位比特功耗水平。

圖1 ASIC工藝改進節(jié)能效果

  圖1 ASIC工藝改進節(jié)能效果

  基因二:降低光模塊功耗

  在100G系統(tǒng)中,光模塊的功耗也占有相當大的比例,因此降低光模塊的功耗,也具有重要意義。

  光模塊主要通過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)調節(jié),能有效降低處于待機狀態(tài)模塊的功耗最大可達60%。

圖2 光模塊電源管理優(yōu)化

  圖2 光模塊電源管理優(yōu)化


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