مربوط ٹرانسسیورز کو جدید ٹکنالوجی کی ضرورت ہوتی ہے

 

طول و عرض ، مرحلے اور پولرائزیشن ماڈلن کا استعمال کرتے ہوئے مربوط ٹرانسسیورز انکوڈ ڈیٹا کو انکوڈ کرتے ہیں ، جس میں نفیس ڈیجیٹل سگنل پروسیسرز اور فوٹوونک انضمام کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ آلات سیکڑوں کلومیٹر کے فاصلے پر سگنل کی سالمیت کو برقرار رکھتے ہوئے 100 گرام سے 1.6t تک ڈیٹا کی شرح حاصل کرتے ہیں۔

اس ٹیکنالوجی میں تین بنیادی بدعات کو یکجا کیا گیا ہے: 7nm پروسیس نوڈس پر تعمیر کردہ خصوصی DSP چپس جو تقریبا 50 ٪ ٹرانسیور پاور ، اعلی درجے کی ماڈیولیشن اسکیموں کو استعمال کرتے ہیں جیسے 16 - QAM اور 64-QAM جو ہر علامت میں ایک سے زیادہ بٹس کو انکوڈ کرتے ہیں ، اور سلیکن فوٹونکس پلیٹ فارم جو سی ایم او ایس کے مطابق اسکیل میں آپٹیکل اجزاء کو مربوط کرتے ہیں۔

 

 

ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ مربوط کارکردگی کی وضاحت کیوں کرتی ہے

 

ڈی ایس پی چپ مربوط ٹرانسمیشن سسٹم کے الیکٹرانک کور کے طور پر کام کرتی ہے۔ 7nm پروسیس جیومیٹری میں ، یہ پروسیسر ینالاگ - سے - ڈیجیٹل تبادلوں کو سنبھالتے ہیں ، 50،000 PS/Nm سے زیادہ ، پولرائزیشن موڈ بازی تخفیف ، اور فارورڈ غلطی کی اصلاح - کو پلگ ایبل فارم کے لئے 10W سے نیچے کی طاقت کی منتقلی کو برقرار رکھتے ہوئے۔

جدید ڈی ایس پیز امکانی نکشتر کی تشکیل کو نافذ کرتے ہیں ، ایک ایسی تکنیک جو ماڈلن علامتوں میں بجلی کی تقسیم کو بہتر بناتی ہے۔ ایک 16 - QAM نکشتر میں یکساں طور پر تمام 16 پوائنٹس استعمال کرنے کے بجائے ، پی سی ایس کم طاقت کے اندرونی نکشتر کو زیادہ کثرت سے پسند کرتے ہیں۔ اس نقطہ نظر سے ٹرانسمیشن کی رسائ 20-30 فیصد تک بڑھ جاتی ہے جس میں علامت کی شرح میں اضافہ یا اضافی پرورش کی ضرورت ہوتی ہے۔

کمپیوٹیشنل شدت کی وضاحت کرتی ہے کہ ڈی ایس پی ایڈوانسمنٹ نے مربوط ارتقا کو کیوں چلایا۔ 16nm سے 7nm کے عمل کے نوڈس نے بجلی کی کھپت میں 75 فیصد سے زیادہ کمی کی جبکہ BAUD کی شرحوں کو قابل بناتا ہے۔ مارول جیسی کمپنیوں نے اپنے کینوپس فن تعمیر کے ساتھ یہ حاصل کیا ، 2019 کے آخر میں نمونے لینے اور پہلے مرچنٹ 400 جی زیڈ آر ماڈیولز کو قابل بناتے ہوئے۔ CHIP 100G ، 200G ، 300G ، اور 400G پر ملٹی - شرح کے آپریشن کی حمایت کرتا ہے ، جس میں سافٹ ویئر - مختلف رسائی کی ضروریات کے لئے انتخابی طریقوں کا انتخاب کیا جاتا ہے۔

پروسیسنگ آرکیٹیکچر اتنا ہی اہم ہے جتنا نوڈ سائز۔ ڈی ایس پی میں الگ الگ بلاکس شامل ہیں: سیریلائزر - ڈیسیریلائزر سرکٹس جو متوازی اعداد و شمار کو چار مربوط چینلز میں تبدیل کرتے ہیں ، اصل سگنل پروسیسنگ یونٹ جو معلومات کو انکوڈ اور ڈیکوڈ کرتا ہے ، جو ایتھرنیٹ اور او ٹی این پروٹوکول کے لئے ایتھرنیٹ اور او ٹی این پروٹوکول کے لئے تیار کرتا ہے۔ ہر بلاک کے لئے خصوصی دانشورانہ املاک کی ضرورت ہوتی ہے ، یہی وجہ ہے کہ نوکیا ، انفینیرا ، اور سسکو جیسے عمودی طور پر مربوط دکاندار ڈی ایس پی ڈیزائن کی صلاحیتوں کو اندرونی طور پر برقرار رکھتے ہیں۔

بجلی کی کارکردگی اہم رکاوٹ بنی ہوئی ہے۔ ڈی ایس پیز کے ساتھ کل ٹرانسیور پاور کا تقریبا نصف استعمال ہوتا ہے ، تھرمل مینجمنٹ کومپیکٹ فارم کے عوامل جیسے QSFP - DD اور OSFP جیسے اہم بن جاتا ہے۔ ان ماڈیولز کے لئے 15W پاور بجٹ آپٹیکل اجزاء اور ڈرائیوروں کا محاسبہ کرنے کے بعد ڈی ایس پی آپریشن کے لئے صرف 5-7W چھوڑ دیتا ہے۔ اس رکاوٹ نے صنعت کو 800 گرام ایپلی کیشنز کے لئے 5nm پروسیس نوڈس کی طرف دھکیل دیا ، جہاں مارول کا اورین ڈی ایس پی ہر بٹ کو کم سے کم طاقت دیتا ہے۔

 

جدید ماڈلن اسکیمیں ورنکرم کارکردگی کو قابل بناتی ہیں

 

معلومات کے کثافت کو انکوڈ کرنے کے لئے مربوط ٹرانسسیورز بیعانہ کواڈریچر طول و عرض کی ماڈلن۔ 16 - QAM فارمیٹ میں ، ہر علامت طول و عرض اور مرحلے کی ریاستوں کے امتزاج کے ذریعے چار بٹس کی نمائندگی کرتی ہے۔ دوہری پولرائزیشن کے نفاذ سے اس صلاحیت کو مؤثر طریقے سے دگنا ہوجاتا ہے ، جو 90 ڈگری سے الگ ہونے والے آرتھوگونل پولرائزیشن طریقوں میں آٹھ بٹس فی علامت کو منتقل کرتا ہے۔

ماڈلن آرڈر براہ راست ڈیٹا ریٹ اور آپٹیکل سگنل - سے - شور تناسب کی ضروریات کے درمیان براہ راست تجارت کرتا ہے۔ کیو پی ایس کے ماڈلن ، جس میں دو بٹس فی علامت ہیں ، OSNR کو 12-14 DB تک کم برداشت کرتا ہے اور 100 گرام کی شرحوں پر 4،000 کلومیٹر سے زیادہ ٹرانسمیشن فاصلوں کو قابل بناتا ہے۔ 16-قیم کواڈروپلس ان پٹ پر 400 گرام تک قدم رکھنا لیکن 22 ڈی بی سے اوپر کا او ایس این آر کی ضرورت ہے ، جس سے فائبر کے معیار کے مطابق تقریبا 1،000-1،500 کلومیٹر تک رسائی محدود ہوجاتی ہے۔ ایک ہی طول موج کے اندر 64-QAM ڈیٹا کی شرحوں کو 600 گرام پر دھکا دیتے ہیں ، لیکن OSNR کی ضروریات کو 28 DB سے زیادہ کی وجہ سے 200 کلومیٹر سے کم نیچے گر جاتا ہے۔

ماڈلن کی پیچیدگی اور پہنچنے کے درمیان یہ رشتہ نیٹ ورک کی تعیناتی کی حکمت عملی کو شکل دیتا ہے۔ ڈیٹا سینٹر 80 -} 120 کلومیٹر پر پھیلا ہوا ہے جو عام طور پر 400ZR معیار کے تحت 400 گرام ایپلی کیشنز کے لئے 16 - QAM استعمال کرتا ہے۔ 300 -} 500 کلومیٹر تک توسیع کرنے والے میٹرو نیٹ ورکس صلاحیت اور فاصلے کو متوازن کرنے کے لئے 8 - QAM منتخب کرسکتے ہیں۔ طویل فاصلے پر سب میرین کیبلز کو عبور کرنے والے سمندر عام طور پر زیادہ سے زیادہ لچک کے ل Q کیو پی ایس کے میں واپس آجاتے ہیں ، جس سے کثیر ہزار کلومیٹر کی مدت کے بدلے کم فی طول موج کی گنجائش قبول ہوتی ہے۔

پولرائزیشن ملٹی پلیکسنگ افقی اور عمودی پولرائزیشن کو آزاد ڈیٹا چینلز کے طور پر علاج کرکے موثر بینڈوتھ کو دوگنا کردیتی ہے۔ وصول کنندہ کے ڈی ایس پی کو ان پولرائزیشنز کو ڈیمٹلیپلیکس کرنا چاہئے اور پولرائزیشن موڈ بازی کی تلافی کرنا ہوگی جو مختلف پھیلاؤ میں تاخیر کا سبب بنتی ہے۔ اس سے کمپیوٹیشنل پیچیدگی کا اضافہ ہوتا ہے لیکن تجارتی اعداد و شمار کی شرحوں - کو حاصل کرنے کے لئے ضروری ہے کہ دوہری پولرائزیشن کے بغیر ، 400 گرام ٹرانسیور کو علامت کی شرح کو دوگنا کرنے یا ممنوعہ طور پر اعلی ماڈلن آرڈرز میں منتقل کرنے کی ضرورت ہوگی۔

حالیہ تحقیق میں اس سے بھی زیادہ - آرڈر فارمیٹس کی کھوج کی گئی ہے۔ 256 - QAM کے مظاہرے نے کم لاگت والے لیزرز سے مرحلے کے شور کو سنبھالنے کے لئے احتمال کی تشکیل کا استعمال کرتے ہوئے 80 کلومیٹر سے زیادہ خالص 1 ٹی بی پی ایس ٹرانسمیشن حاصل کی۔ اگرچہ اس طرح کی شکلیں پیداواری تعیناتی کے لئے تجرباتی رہتی ہیں ، لیکن وہ مستقبل میں اسکیلنگ کے راستوں کی نشاندہی کرتے ہیں کیونکہ ڈی ایس پی پروسیسنگ پاور اور آپٹیکل جزو صحت سے متعلق بہتر ہوتا ہے۔

 

سلیکن فوٹوونکس انضمام سائز اور لاگت کو کم کرتا ہے

 

سلیکن فوٹوونکس سی ایم او ایس من گھڑت عملوں کا استعمال کرتے ہوئے آپٹیکل افعال کے یک سنگی انضمام کو قابل بناتا ہے۔ ایک عام ہم آہنگی آپٹیکل سب - اسمبلی میں ماڈیولیٹرز ، فوٹوڈیٹریکٹرز ، پولرائزیشن بیم اسپلٹر ، اور مربوط مکسر کو ایک ہی سلیکن چپ پر جو کچھ مربع ملی میٹر کی پیمائش کرتے ہیں۔ اس انضمام کی ضرورت اس سے پہلے عین مطابق فائبر سیدھ - کے ساتھ جمع ہونے والے مجرد اجزاء کو اعلی - حجم مینوفیکچرنگ اور پلگ ایبل فارم عوامل سے مطابقت نہیں رکھتے ہیں۔

اس ٹیکنالوجی میں سیمیکمڈکٹر فاؤنڈری کی صلاحیتوں کا فائدہ اٹھایا جاتا ہے۔ ٹاور سیمیکمڈکٹر کا پی ایچ 18 پروسیس ، جو ان کی ٹرانسیور مصنوعات کے لئے کوہرنٹ کے ذریعہ استعمال ہوتا ہے ، آپٹیکل ڈٹیکٹرز ، ویو گائیڈز ، اور ماڈیولیٹرز کو سلیکن - پر - انسولیٹر وفرز پر مربوط کرتا ہے۔ یہ فاؤنڈری پہلے ہی الیکٹرانک چپس کے لئے پیمانے پر کام کرتی ہیں ، جس سے فوٹوونک پیداوار کے حجم کو قابل بناتا ہے جو خصوصی آپٹیکل تانے بانے کی لائنوں کے ساتھ ناممکن ہوگا۔

سلیکن کا بالواسطہ بینڈ گیپ ایک بنیادی حد پیش کرتا ہے - یہ مواصلات کی طول موج پر موثر انداز میں روشنی کا اخراج یا پتہ نہیں لگا سکتا ہے۔ حل میں III - v مواد کے ساتھ متضاد انضمام شامل ہوتا ہے جیسے لیزر ذرائع اور جرمینیم فوٹوڈیٹیکٹرز کے لئے انڈیم فاسفائڈ۔ کچھ نفاذات سلیکن تصویر سے لیزر اسمبلیاں الگ کرنے کے لئے ایج - کا استعمال کرتے ہیں ، جبکہ دوسروں کو III - v کے براہ راست وافر بانڈنگ کا تعاقب کیا جاتا ہے۔ ہر نقطہ نظر مینوفیکچرنگ کی پیچیدگی اور لاگت کے خلاف انضمام کثافت کا کاروبار کرتا ہے۔

ماڈلن کی کارکردگی سلیکن فوٹوونکس ڈویلپمنٹ روڈ میپ کا بیشتر حصہ چلاتی ہے۔ معیاری پلازما - کیریئر انجیکشن پر مبنی منتشر ماڈیولیٹر بہت ساری ایپلی کیشنز کے لئے مناسب کارکردگی فراہم کرتے ہیں لیکن اعلی - اسپیڈ کے ساتھ جدوجہد کرتے ہیں ، اگلے - جنریشن 800g اور 1.6t شرحوں کے لئے کم -} وولٹیج آپریشن کی ضرورت ہے۔ اس حد سے پوکلز - اثر مواد کی تحقیقات کو فروغ دیا گیا۔ پتلی - فلم لتیم نیوبیٹ سلیکن سبسٹریٹس کے ساتھ پابند ہے صرف سلیکن سے کم ڈرائیو وولٹیج اور اعلی بینڈوتھ کی پیش کش کرتی ہے ، حالانکہ اس عمل کی پیچیدگی میں اضافہ ہوتا ہے۔

معاشی معاملہ حجم پر مجبور ہوجاتا ہے۔ ابتدائی فوٹوونک ماسک کا تعین لاکھوں ڈالر ہے ، اور ڈیزائن سائیکل 12-18 ماہ تک پھیلا ہوا ہے۔ تاہم ، ویفر پروسیسنگ کے اخراجات الیکٹرانک چپس کے مقابلے میں رہتے ہیں ایک بار سالانہ 100،000 یونٹ سے زیادہ پیداوار رنز کے دوران امورٹائزڈ۔ لاکھوں یونٹوں میں ڈیٹا سینٹر ٹرانسیورز شپنگ کے لئے ، سلیکن فوٹوونکس مجرد اسمبلی نقطہ نظر کے مقابلے میں 2-3x لاگت میں کمی فراہم کرتا ہے۔

درجہ حرارت کا استحکام ایک اور فائدہ کی نمائندگی کرتا ہے۔ سلیکن ماڈیولرز تقریبا 0.0 0.08 ینیم فی ڈگری سینٹی گریڈ کی طول موج کی شفٹوں کی نمائش کرتے ہیں ، جو مقامی آسکیلیٹر لیزر میں طول موج کی ٹیوننگ کے ذریعے قابل انتظام ہیں۔ اس نے بہت سے ڈیزائنوں میں تھرمو الیکٹرک کولروں کی ضروریات کو ختم کردیا ، جس سے بجلی کی کھپت میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے۔ صنعتی درجہ حرارت کی حدود (-40 ڈگری سے 85 ڈگری) کے لئے درجہ بند ٹرانسیورز اب فعال ٹھنڈک کے بغیر سلیکن فوٹوونکس کا استعمال کرتے ہوئے اس تصریح کو حاصل کرتے ہیں۔

 

 

بوڈ کی شرح اور علامت پروسیسنگ پیچیدگی

 

علامت کی شرح مربوط ٹرانسمیشن سسٹم کی بنیادی گھڑی کی رفتار کا تعین کرتی ہے۔ موجودہ 400 گرام مربوط ماڈیول 64 گیگاباؤڈ پر کام کرتے ہیں ، جس کا مطلب ہے ڈی ایس پی فی سیکنڈ میں 64 بلین علامتوں پر کارروائی کرتا ہے۔ 16-QAM انکوڈنگ (4 بٹس فی علامت) اور ڈوئل پولرائزیشن (2x) کے ساتھ مل کر ، اس سے 400 گرام مجموعی اعداد و شمار کی شرح برآمد ہوتی ہے: 64 جی بی ڈی × 4 بٹس × 2 پولرائزیشن=512 جی بی پی ایس خام گنجائش ، فارورڈ غلطی کی اصلاح کے اوور ہیڈ کے بعد 400 جی بی پی ایس تک کم ہوگئی۔

بوڈ کی شرح میں اضافہ براہ راست ان پٹ کو ترازو کرتا ہے لیکن جسمانی حدود کا سامنا کرتا ہے۔ نوکیا کے پی ایس ای - v فن تعمیر کے ذریعہ 90 گیگاباؤڈ کا مظاہرہ کیا گیا ، اسی 16-قعم فارمیٹ میں 600 گرام کی گنجائش فراہم کی گئی ہے۔ تاہم ، ڈی ایس پی اور آپٹیکل اجزاء کے مابین برقی باہمی رابطوں کو بینڈوتھ کی حدود کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ سگنل کی سالمیت کو ٹریس کی لمبائی اور بانڈ تار کی شمولیت ان تعدد میں نقصان اور بازی کو متعارف کرواتی ہے۔ اس سے صنعت کو 3D انضمام کی طرف راغب کیا گیا جہاں ڈی ایس پی ، ڈرائیور ایمپلیفائر ، اور سلیکن فوٹوونک انجن کم سے کم باہمی رابطے کے فاصلے کے ساتھ عمودی طور پر اسٹیک کرتے ہیں۔

بجلی اور آپٹیکل انٹرفیس کے مابین تعلقات ڈیزائن کی رکاوٹیں پیدا کرتے ہیں۔ A 400G - Zr ٹرانسیور میزبان سسٹم کو ایک معیاری 400GBE برقی انٹرفیس پیش کرتا ہے {- آٹھ 50 گرام لینز پام - 4 سگنلنگ کا استعمال کرتے ہوئے۔ اندرونی طور پر ، ڈی ایس پی اسے چار 64 - GBD آپٹیکل چینلز میں تبدیل کرتا ہے۔ اس شرح سے مماثلت کے لئے "گیئر باکس" فنکشن کی ضرورت ہے ، جو روایتی طور پر ڈی ایس پی فرم ویئر میں نافذ ہے۔ تبادلوں میں تاخیر کا تعارف ہوتا ہے ، عام طور پر 200 - 500 نانو سیکنڈ ، زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لئے قابل قبول ہیں لیکن انتہائی کم-کم-لاطینی تجارت کے نظام یا ریئل ٹائم کنٹرول لوپ کے لئے پریشانی کا باعث ہیں۔

اعلی علامت کی شرح بھی بہتر فائبر کے معیار کا مطالبہ کرتی ہے۔ 64 جی بی ڈی میں ، معیاری سنگل - موڈ فائبر 17 پی ایس/این ایم/کلومیٹر کے ارد گرد قابل انتظام رنگین بازی کی نمائش کرتا ہے۔ 90 جی بی ڈی میں اضافہ سے بازی - حوصلہ افزائی سگنل کو وسیع کرنے میں اضافہ ہوتا ہے ، جس میں یا تو زیادہ جارحانہ ڈی ایس پی مساوات یا ٹرانسمیشن کی کم مدت کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس سے موجودہ فائبر انفراسٹرکچر کے ساتھ 100 جی بی ڈی کے ارد گرد ایک عملی چھت پیدا ہوتی ہے ، حالانکہ فائبر کی بہتر اقسام اور زیادہ طاقتور ڈی ایس پیز اس حد کو آگے بڑھا سکتے ہیں۔

فارورڈ غلطی کی اصلاح سے اوور ہیڈ شامل ہوتا ہے جو علامت کی پیچیدگی کے ساتھ ترازو ہوتا ہے۔ سادہ ہارڈ - فیصلہ ایف ای سی میں 7 ٪ اوور ہیڈ کا اضافہ ہوسکتا ہے ، جبکہ اعلی درجے کی نرم - فیصلہ الگورتھم زیادہ سے زیادہ کوڈنگ حاصل کرتے ہیں 20 {- 25 ٪ اوور ہیڈ استعمال کرتے ہیں۔ ایک 64 - GBD کے لئے ، 16-QAM سسٹم 512 GBPS RAW پیدا کرتا ہے ، 20 ٪ FEC اوور ہیڈ 410 GBPS خالص صلاحیت کو 400 گرام کے ہدف پر حاصل کرتا ہے۔ ڈی ایس پی کو لازمی طور پر اس اصلاح کو ریئل ٹائم میں 1 مائکروسیکنڈ کے تحت لیٹینسیز کے ساتھ عملدرآمد کرنا چاہئے ، جس سے فن تعمیر پر عملدرآمد پر بہت زیادہ تقاضے ہوتے ہیں۔

 

رنگین اور پولرائزیشن بازی معاوضہ

 

آپٹیکل فائبر فطری طور پر مختلف رفتار پر مختلف طول موج کو منتشر کرتا ہے ، جس کا اثر رنگین بازی نامی اثر پیکوسیکنڈس فی نینو میٹر فی کلومیٹر میں ماپا جاتا ہے۔ 100 کلومیٹر سے زیادہ معیاری سنگل - وضع فائبر ، ایک 1550 این ایم سگنل تقریبا 1،700 PS/nm بازی جمع کرتا ہے۔ معاوضے کے بغیر ، یہ نبض پھیلانے سے 10 جی بی پی ایس سے زیادہ کے اعداد و شمار کی شرحوں کے لئے سگنل کی سالمیت کو ختم کردیا جاتا ہے۔

لیگیسی ڈی ڈبلیو ڈی ایم سسٹمز نے بازی معاوضے کے ماڈیولز - کو منفی بازی کی خصوصیات کے ساتھ اسپیشل فائبر کے اسپولز کا استعمال کرتے ہوئے اس کی نشاندہی کی۔ ان غیر فعال آلات میں اضافے کے نقصان میں اضافہ ہوا ، ہر لنک کی مدت کے لئے عین مطابق انجینئرنگ کی ضرورت ہے ، اور ریک کی اہم جگہ پر قبضہ کیا گیا ہے۔ مربوط ڈی ایس پیز نے الٹا بازی کی منتقلی کی تقریب کی گنتی کرکے اور موصولہ اشاروں پر ڈیجیٹل فلٹرنگ کا اطلاق کرکے اس ضرورت کو ختم کیا۔ الگورتھم آسانی سے اس مرحلے کی گردش کو تبدیل کرتا ہے جو رنگین بازی سگنل بینڈوتھ کے پار دیتا ہے۔

جدید مربوط DSPs 100،000 PS/Nm سے زیادہ رنگین بازی کی تلافی کرتے ہیں ، جو مارجن کے ساتھ 600 کلومیٹر معیاری فائبر کے برابر ہے۔ اس گنتی میں فریکوئینسی - ڈومین فلٹرنگ شامل ہے ، جو فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم الگورتھم کے ذریعہ کمپیوٹیشنل طور پر موثر ہے۔ تاہم ، فلٹر کی لمبائی اور اپ ڈیٹ کی شرح DSP وسائل کا استعمال کرتی ہے ، یہی وجہ ہے کہ ابتدائی مربوط نظام موجودہ آلات کے مقابلے میں کم BAUD کی شرحوں پر چلتے ہیں۔ چونکہ مور کے قانون کی ترقی کے ساتھ ڈی ایس پی پروسیسنگ پاور میں اضافہ ہوا ، معاوضے کی حد میں توسیع ہوتی ہے جبکہ بجلی کی کھپت میں کمی واقع ہوئی ہے۔

پولرائزیشن موڈ بازی فائبر میں ہلکی سی بائیر فرینجینس سے پیدا ہوتی ہے - افقی اور عمودی پولرائزیشن طریقوں سے مائکروسکوپیکل طور پر مختلف رفتار پر سفر ہوتا ہے۔ پی ایم ڈی فائبر کی لمبائی اور درجہ حرارت اور تناؤ کے ساتھ تبدیلیوں کے ساتھ تصادفی طور پر مختلف ہوتا ہے ، جس سے جامد فلٹرز کی تلافی کرنا ناممکن ہوجاتا ہے۔ پی ایم ڈی کی شدت عام طور پر 0.1-0.5 PS/√km کی پیمائش کرتی ہے ، جو 1،000 کلومیٹر کے فاصلے پر 3-15 PS پر جمع ہوتی ہے۔

ڈی ایس پی مستقل ماڈیولس الگورتھم یا اسی طرح کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے انکولی مساوات کے ذریعے پی ایم ڈی کی نشاندہی کرتا ہے۔ یہ الگورتھم پولرائزیشن کی گردش اور حقیقی - وقت میں تفریق گروپ میں تاخیر کا پتہ لگاتے ہیں ، ماحولیاتی تبدیلیوں پر عمل کرنے کے لئے ہر چند مائکرو سیکنڈ کو برابر کرنے والے گتانکوں کو اپ ڈیٹ کرتے ہیں۔ مساوات کے لئے ہر نمونے کے لئے میٹرکس ضرب کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں ڈی ایس پی پروسیسنگ کی صلاحیت کا تقریبا 20 20 ٪ استعمال ہوتا ہے۔ ٹرانسسیورز زیادہ سے زیادہ قابل برداشت پی ایم ڈی کی وضاحت کرتے ہیں ، عام طور پر 400 گرام ماڈیولز کے لئے 50 پی ایس ، بہت پرانے یا دباؤ والے فائبر پلانٹس پر تعیناتی کو محدود کرتے ہیں۔

نون لائنر اثرات ایک تیسرا چیلنج پیش کرتے ہیں۔ اعلی آپٹیکل طاقتوں پر ، فائبر کا اپروک انڈیکس شدت - منحصر ہوجاتا ہے ، جس کی وجہ سے خود - فیز ماڈیولیشن اور کراس - WDM چینلز کے مابین فیز ماڈیولیشن ہوتا ہے۔ یہ اثرات فائبر کی لمبائی اور آپٹیکل پاور کے ساتھ بڑھتے ہیں ، آخر کار لانچ پاور کو محدود کرتے ہیں جو استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اگرچہ ڈی ایس پیز رنگین بازی جیسے لکیری خرابیوں کی تلافی کرسکتے ہیں ، لیکن نان لائنریٹی معاوضے میں نمایاں طور پر زیادہ پیچیدہ الگورتھم کی ضرورت ہوتی ہے جو منتقلی ویوفارمز کی بنیاد پر سگنل مسخ کی پیش گوئی کرتے ہیں۔ کچھ اعلی درجے کے نفاذ ٹرانسمیٹر میں غیر خطوطی پری - معاوضہ کا اطلاق کرتے ہیں ، جان بوجھ کر منتقل کردہ سگنل کو مسخ کرتے ہیں تاکہ فائبر نان لائنریٹی اسے وصول کنندہ میں صحیح شکل میں واپس لائے۔

 

عنصر ارتقاء اور طاقت کی رکاوٹیں تشکیل دیں

 

مربوط ٹرانسسیورز نے لائن - کارڈ کے نفاذ کے طور پر شروع کیا جس میں ایک سے زیادہ چیسس سلاٹوں میں سیکڑوں واٹ استعمال ہوتے ہیں۔ 2010 کے آس پاس متعارف کرایا جانے والے سی ایف پی فارم عنصر نے ایک بڑے پلگ ایبل ماڈیول میں تقریبا 100W پاور حاصل کی۔ سی ایف پی 2 ماڈیولز نے 2014 تک اس کو 40 - 60W تک کم کردیا ، جس سے سنگل - سلاٹ مربوط انٹرفیس کو قابل بنایا گیا۔ QSFP-DD (15W) اور OSFP (20-25W) فارمیٹس کی پیشرفت کے لئے مذکورہ بالا فن تعمیراتی تبدیلیوں کی ضرورت ہے: 7nm DSPs ، سلیکن فوٹوونکس انضمام ، اور جارحانہ طاقت کی اصلاح۔

15W QSFP - DD پاور لفافہ تقریبا: 6 - 7W DSP کے لئے ٹوٹ جاتا ہے ، سلیکن فوٹونک انجن کے لئے 2 - 3W ، جس میں ماڈیولیٹرز اور وصول کنندگان شامل ہیں ، 3-4W ڈرائیور امپلیفائر اور ٹرانس امپیڈینس امپلیفائر ، اور 1-2W کے لئے۔ یہ سخت بجٹ متعدد ڈیزائن سمجھوتہ کرنے پر مجبور کرتا ہے۔ ڈبل ریٹ آپریشن یا بہتر ایف ای سی الگورتھم جیسی خصوصیات پروسیسنگ بوجھ میں اضافہ کرتے ہیں جو بجلی کی حدود میں فٹ نہیں ہوسکتے ہیں۔ تھرمل مینجمنٹ ایک چھوٹے سے ماڈیول سے ختم ہونے والے 15W بن جاتا ہے۔

OSFP کا بڑا سائز اور 20 - 25W پاور بجٹ زیادہ قابل عمل درآمد کے قابل بناتا ہے۔ میٹرو نیٹ ورک کو نشانہ بنانے والا اوپن زیڈ آر+ تفصیلات او ایس ایف پی فارمیٹ میں کام کرتا ہے ، جو مربوط آپٹیکل پروردن ، زیادہ نفیس ڈی ایس پی الگورتھم ، اور درجہ حرارت کی توسیع کی حدود کے ذریعے اعلی آؤٹ پٹ پاور کی حمایت کرتا ہے۔ اضافی 5-10W بنیادی 400ZR کے نفاذ کے مقابلے میں 120 کلومیٹر سے 500+ km کلومیٹر تک پہنچنے میں بہتری لانے والی خصوصیات کو امکانی شکل دینے اور اعلی gain FEC جیسی خصوصیات کے قابل بناتا ہے۔

CO - پیکیجڈ آپٹکس اگلے انضمام فرنٹیئر کی نمائندگی کرتے ہیں۔ پلگ ایبل ماڈیولز کے بجائے ، سی پی او فوٹونک کی طرف سے براہ راست سوئچ سلیکن سے ملحق مر جاتا ہے ، جس سے بجلی کے سیریلائزر - ڈیسیریلائزر اور ان سے وابستہ بجلی کی کھپت کو ختم کیا جاتا ہے۔ سی پی او آرکیٹیکچرز میں ، مربوط آپٹیکل انجن 400 گرام صلاحیت کے ل 5 5W کو ختم کرسکتا ہے ، جبکہ اس کے مقابلے میں پلگ ایبل فارم فیکٹر میں 15W ہے۔ یہ 3x بجلی کی کمی چھوٹے بجلی کے راستوں اور سگنل کنڈیشنگ کے بے کار مراحل کے خاتمے سے ہے۔ تاہم ، سی پی او مینوفیکچرنگ اور سروس لاجسٹکس کو پیچیدہ بناتے ہوئے فیلڈ کی تبدیلی کی قربانی دیتا ہے۔

معیار کے ادارے جدت کے ساتھ باہمی تعاون کے توازن کے لئے کام کرتے ہیں۔ OIF 400ZR نفاذ کے معاہدے میں مربوط صلاحیتوں کے ایک مخصوص سبسیٹ کی وضاحت کی گئی ہے - 64 GBD علامت کی شرح ، DP - 16QAM ماڈیول ، مخصوص FEC الگورتھم-انشورنگ ملٹی وینڈر انٹرآپریبلٹی ڈیٹا سینٹر انٹرکنیکٹ ایپلی کیشنز کے لئے۔ اوپنز آر+ زیادہ لچکدار پیرامیٹرز کے ساتھ میٹرو فاصلوں تک اس میں توسیع کرتا ہے۔ سینا کے ویولوجک یا انفینیرا کے آئس پلیٹ فارم جیسے ملکیتی عمل درآمد پر کارکردگی کو مزید آگے بڑھانا پڑتا ہے لیکن لنک کے دونوں سروں پر مماثل سازوسامان کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

 

لمبی - کارکردگی اور آپٹیکل پاور بجٹ

 

ٹرانسمیشن کی رسائ بنیادی طور پر آپٹیکل پاور بجٹ - پر منحصر ہے جو لانچ شدہ طاقت اور وصول کنندہ حساسیت کے درمیان فرق ہے۔ A 400G - Zr ماڈیول عام طور پر 0 DBM لانچ پاور کو مربوط سیمیکمڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کے ذریعہ حاصل کرتا ہے اور -20 DBM وصول کنندہ حساسیت کا مظاہرہ کرتا ہے ، جس سے 20 DB بجلی کا بجٹ برآمد ہوتا ہے۔ 3-4 ڈی بی کنیکٹر کے نقصان کا حساب کتاب کرنے کے بعد ، 0.2 ڈی بی/کلومیٹر کی فائبر کی توجہ ، اور مطلوبہ مارجن ، اس سے تقریبا 80 80 کلومیٹر کی رسائ قابل ہوجاتی ہے۔

میٹرو {{0} optim بہتر ٹرانسیورز اعلی لانچ پاور اور بہتر وصول کنندگان کی حساسیت کے ذریعے پہنچتے ہیں۔ اوپن زیڈ آر+ نفاذ +4 DBM کو زیادہ قابل انٹیگریٹڈ ایمپلیفائرز اور - 24 ڈی بی ایم حساسیت کے ذریعہ بہتر ڈی ایس پی الگورتھم اور کم شور فوٹوڈیکٹر کے ذریعہ لانچ حاصل کرتا ہے۔ بہتر 28 ڈی بی بجٹ آپٹیکل پروردن کے ساتھ 400 کلومیٹر کی مدت کے قابل بناتا ہے ، یا 1 ، 000+ کلومیٹر ہر 80-100 کلومیٹر کے فاصلے پر ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر کے ساتھ۔

طویل - ہول سب میرین سسٹم مختلف طریقے سے چلتے ہیں۔ پلگ ایبل ٹرانسسیورز کے بجائے ، یہ لائن {-} پاور امپلیفائرز کے ساتھ لائن - کارڈ کے نفاذ +10 سے +15 dbm لانچ پاور کے ساتھ استعمال کرتے ہیں۔ ہر 50 - 80 کلومیٹر کے فاصلے سے آپٹیکل یمپلیفائر اسپیسنگ ٹرانزوسینک فاصلوں میں سگنل کی طاقت کو برقرار رکھتے ہیں۔ کلیدی میٹرک ورنکرم کارکردگی بن جاتا ہے {- آپٹیکل بینڈوتھ کے فی سیکنڈ میں کتنے بٹس ہیں۔ اعلی درجے کے نفاذ 8-10 بٹس/ایس/ہرٹج کو پی سی کے ذریعے حاصل کرتے ہیں ، جب OSNR اجازت دیتا ہے تو ہائی آرڈر کیو اے ایم ، اور نفیس ایف ای سی 11-12 ڈی بی کوڈنگ حاصل فراہم کرتا ہے۔

DWDM ملٹی پلیکسنگ ایک سے زیادہ طول موج چینلز کو سنگل ریشوں پر جمع کرتا ہے۔ جدید نظام C - بینڈ کے پار 50 گیگا ہرٹز کے فاصلے پر 96 چینلز کی حمایت کرتا ہے ، یا سخت فلٹرنگ کے ساتھ 25 گیگا ہرٹز وقفہ کاری پر 192 چینلز۔ ایک مکمل طور پر بھری ہوئی C+L بینڈ سسٹم میں 200+ طول موج ، ہر ایک 400 گرام میں ، فائبر جوڑی پر 80 ٹی بی پی ایس مجموعی صلاحیت حاصل ہوسکتی ہے۔ مربوط ٹرانسسیورز کو کم سے کم کراسسٹلک کے ساتھ ملحقہ چینلز کے ساتھ رہنا چاہئے ، جس میں تیز آپٹیکل فلٹرنگ اور عین مطابق طول موج استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔

قابل عمل آپٹیکل شامل کریں - ڈراپ ملٹی پلیکسر آپٹیکل - الیکٹریکل - آپٹیکل تبادلوں کے بغیر لچکدار طول موج روٹنگ کو قابل بنائیں۔ مربوط ٹرانسسیورز روڈ ایم کے ساتھ محتاط طول موج پر قابو پانے اور روڈ ایم اندراج کے نقصان پر قابو پانے کے لئے مناسب لانچ پاور کے ذریعے کام کرتے ہیں ، عام طور پر پیچیدہ میش نیٹ ورکس کے لئے 10-15 ڈی بی۔ مربوط ماڈیولز میں قابل ٹیبل لیزرز جسمانی ماڈیول میں تبدیلیوں کی ضرورت کے بجائے منٹ میں طول موج کی تشکیل نو کی حمایت کرتے ہیں ، جو انکولی نیٹ ورکس کے لئے ایک اہم قابل کار ہے۔

 

عمل درآمد چیلنجز اور ڈیزائن تجارت - آفس

 

جزو انضمام مستقل چیلنجز پیش کرتا ہے۔ سلیکن فوٹوونکس کے لئے ویو گائڈ پرتوں کے عین مطابق موٹائی کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے - 1 - 2 نانوومیٹر شفٹ گونج طول موج اور کارکردگی کو ہراساں کرتے ہیں۔ سلیکن سبسٹریٹس پر III - v لیزرز کا متضاد انضمام ذیلی - مائکرون سیدھ اور کم نقصان آپٹیکل جوڑے کا مطالبہ کرتا ہے۔ فاؤنڈری کے تجربے کے ساتھ بہتری لانے کے باوجود ، مینوفیکچرنگ کی پیداوار مختلف حالتوں کے ل sensitive حساس رہتی ہے۔

تھرمل مینجمنٹ کمپیکٹ فارم کے عوامل کو پیچیدہ بناتا ہے۔ ایک QSFP - DD ماڈیول میں 15W کی مرتکز بجلی کی کھپت جزو جنکشن پر 80 ڈگری سے زیادہ ہاٹ سپاٹ تیار کرتی ہے۔ اس درجہ حرارت میں اضافے سے لیزر طول موج میں شفٹ ہوتا ہے ، سلیکن ویو گائڈس میں آپٹیکل راہ کی لمبائی میں مختلف ہوتی ہے ، اور اجزاء کی عمر بڑھنے میں تیزی آتی ہے۔ دھات کے ہیٹ سنکس اور محتاط پی سی بی تھرمل ڈیزائن کے ذریعہ گرمی پھیلتی ہے ان اثرات کو کم کرتی ہے ، لیکن تھرمل رکاوٹیں زیادہ سے زیادہ کارکردگی کو اکثر محدود کرتی ہیں۔

جانچ اور قابلیت ترقی کی ٹائم لائنز میں توسیع کرتی ہے۔ مربوط ٹرانسسیورز کو درجہ حرارت کی حدود ، طول موج کے گرڈ اور فائبر کی اقسام میں 10^-15 سے نیچے بٹ غلطی کی شرح کا مظاہرہ کرنا چاہئے۔ پروٹوکول کی تعمیل ٹیسٹنگ ایتھرنیٹ فریمنگ ، او ٹی این انکیپسولیشن ، اور مینجمنٹ انٹرفیس کی تصدیق کرتی ہے۔ باہمی تعاون کی توثیق کے لئے متعدد سامان فروشوں کے ساتھ جانچ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ عمل عام طور پر پہلے سلیکن سے پیداوار کی رہائی تک 18-24 ماہ کا استعمال کرتا ہے۔

لاگت کا ڈھانچہ براہ راست - کا پتہ لگانے آپٹکس سے مختلف ہے۔ خصوصی ڈی ایس پی ، فوٹوونک انضمام ، اور ٹیون ایبل لیزر اجزاء اعلی بنیادی اخراجات پیدا کرتے ہیں ، جو بیرونی بازی معاوضے کو ختم کرکے اور طویل رسائوں کی حمایت کرتے ہیں۔ مینوفیکچرنگ والیوم ڈرائیو یونٹ کی لاگت - سالانہ 100،000 یونٹ پر ، سلیکن فوٹوونکس مجرد اسمبلی کے ساتھ لاگت کی برابری حاصل کرتا ہے۔ لاکھوں یونٹوں میں ، سلیکن 50-60 ٪ لاگت میں کمی فراہم کرتا ہے۔

معیار کے ٹکڑے ٹکڑے تعیناتی کو پیچیدہ بناتے ہیں۔ جبکہ 400ZR نے وسیع گود لینے کو حاصل کیا ، اوپن زیڈ آر+ اور ملکیتی فارمیٹس جیسے توسیع مارکیٹ کو ٹکڑے ٹکڑے کردیتے ہیں۔ مماثل ٹرانسیور کے نفاذ کی ضرورت کے سامان وینڈر لاک {{4} in میں تخلیق کرتا ہے اور ملٹی - وینڈر نیٹ ورکس کو پیچیدہ بناتا ہے۔ انڈسٹری کنسورشیا زیادہ سے زیادہ معیاری کاری کی طرف کام کرتی ہے ، لیکن کارکردگی میں تفریق مراعات سے ملکیتی توسیع۔

800 گرام اور 1.6t پر پاور اسکیلنگ بیک وقت تمام حدود کو آگے بڑھاتا ہے۔ بجلی کے بجٹ کو برقرار رکھتے ہوئے ڈیٹا کی شرح کو دوگنا کرنے کے لئے 5nm یا 3nm DSPs ، بہتر ماڈلن فارمیٹس ، اور بہتر فوٹوونک انضمام کی ضرورت ہوتی ہے۔ محض 400 گرام فن تعمیر کو اسکیل کرنا بجلی کے لفافوں اور تھرمل حدود سے تجاوز کرے گا۔ ینالاگ سگنل پروسیسنگ ، آپٹیکل ڈومین مساوات ، اور متفاوت چپلٹ فن تعمیر جیسی نئی تکنیک کا مقصد ان رکاوٹوں کو توڑنا ہے۔

 

مارکیٹ کی حرکیات اور درخواست طبقات

 

ڈیٹا سینٹر انٹرکنیکٹ ایپلی کیشنز نے ابتدائی مربوط پلگ ایبل اپنانے کو آگے بڑھایا۔ سہولیات سے منسلک کلاؤڈ فراہم کنندگان 40 -} 120 کلومیٹر کے فاصلے پر لاکھوں یونٹوں میں سالانہ 400ZR ماڈیول تعینات کرتے ہیں ، جس میں براہ راست روٹر - سے روٹر کنیکشن کے ساتھ سرشار ٹرانسپورٹ آلات کی جگہ لیتے ہیں۔ اس "آئی پی اوور ڈی ڈبلیو ڈی ایم" فن تعمیر کو آسان بنا دیا گیا نیٹ ورک ، بجلی کی کھپت کو کم کیا گیا ہے ، اور کم سامان کی اقسام اور آپریشنل ماڈل کے ذریعہ معاشیات کو بہتر بنایا گیا ہے۔

ٹیلی مواصلات کیریئر مختلف ضروریات کو برقرار رکھتے ہیں۔ میٹرو اور علاقائی نیٹ ورک جو 200 - 2،000 کلومیٹر پر محیط ہیں ، DCI کو بہتر بنانے والے ماڈیول کی فراہمی کے مقابلے میں اعلی کارکردگی کی ضرورت ہے۔ ٹیلکو - گریڈ کی خصوصیات میں بہتر نگرانی ، ہٹ لیس طول موج کی ٹیوننگ ، اور کیریئر کلاس وشوسنییتا کے معیار شامل ہیں۔ اوپنز آر+ اور ملکیتی مربوط عمل درآمد ان ضروریات کو زیادہ قابل ڈی ایس پیز ، بہتر آپٹیکل کارکردگی ، اور وسیع پیمانے پر آپریشنز کی مدد سے حل کرتے ہیں۔

سب میرین کیبل سسٹم کارکردگی کی نمائندگی کرتے ہیں۔ ٹرانزوسینک روابط فی فائبر میں زیادہ سے زیادہ صلاحیت اور ناقابل رسائی تعیناتی کے مقامات کے مطابق سب سے زیادہ قابل اعتبار کا مطالبہ کرتے ہیں۔ یہ سسٹم مخصوص لنک - کے لئے بہتر بنائے گئے کسٹم ہم آہنگی کے نفاذ کا استعمال کرتے ہیں جو ماپنے فائبر کی خصوصیات ، زیادہ سے زیادہ کوڈنگ حاصل ایف ای سی کو طویل عرصے سے تخلیق نو کی مدتوں کو برداشت کرتے ہیں ، اور وسیع پیمانے پر فالتو پن پر مبنی ماڈلن کا محتاط انتخاب کرتے ہیں۔ 25+ سالوں کے کیبل لائف ٹائمز کے لئے مخصوص تجارتی معیارات سے زیادہ جزو کی اہلیت کی ضرورت ہوتی ہے۔

5 جی ٹرانسپورٹ مربوط آپٹکس کی ابھرتی ہوئی طلب پیدا کرتی ہے۔ موبائل نیٹ ورک کی کثافت اور بینڈوتھ گروتھ ڈرائیو فائبر کی ضروریات سیل سائٹ بیک ہول اور مڈھول رابطوں کے لئے۔ صنعتی درجہ حرارت کی حدود کی حمایت کرنے والے مربوط ٹرانسسیورز ریموٹ یا اسٹریٹ کیبنٹوں میں بیرونی تعیناتیوں کو قابل بناتے ہیں۔ کمپیکٹ ، پاور - موثر ، ماحولیاتی طور پر سخت پیکیجوں میں 100 گرام مربوط نفاذ اس طبقے کو نشانہ بناتے ہیں ، جس سے لاگت اور درہم برہم ہونے کے لئے زیادہ سے زیادہ کارکردگی کا کاروبار ہوتا ہے۔

انٹرپرائز نیٹ ورکس نے تاریخی طور پر براہ راست - کا پتہ لگائیں آپٹکس کا پتہ لگائیں جو مختصر فاصلوں اور نچلے بینڈوتھ کی ضروریات کو دیئے گئے ہیں۔ تاہم ، 400 جی کیمپس کے بیک بونز اور انٹر - تعمیراتی رابطے تیزی سے مربوط معاشیات کا جواز پیش کرتے ہیں۔ پلگ ایبل فارم کے عوامل اور گرنے والے اخراجات کے ذریعہ آسان تعیناتی روایتی کیریئر نیٹ ورکس سے آگے قابل شناخت مارکیٹ کو وسعت دیتے ہیں۔

 

ٹکنالوجی روڈ میپ اور مستقبل کی سمت

 

800 گرام مربوط ٹرانسسیورز نے 2024 میں پیداوار میں داخلہ لیا ، 5NM DSPs اور بہتر ماڈلن اسکیموں کو ملازمت دی۔ 16-QAM یا 8-QAM ماڈلن کے ساتھ 90 - 100 GBD علامت کی شرح پر ، یہ آلات اسی طرح کے عوامل میں 400 گرام صلاحیت کو دوگنا کرتے ہیں۔ تھرمل مینجمنٹ کی صلاحیتوں کے کنارے ، او ایس ایف پی کے نفاذ کے لئے بجلی کی کھپت 18-22W ہوگئی۔ معاشی معاملہ اعلی صلاحیت کے لنکس کے لئے مجبور ہے جہاں موجودہ فائبر انفراسٹرکچر پر دوگنا صلاحیت مہنگے فائبر پلانٹ کی توسیع کو مسترد کرتی ہے۔

1.6T مربوط موجودہ ترقی کی سرحد کی نمائندگی کرتا ہے۔ مظاہرے نے اس شرح کو 140 جی بی ڈی آپریشن کے ذریعے 8 - QAM ماڈلن کے ساتھ حاصل کیا ، حالانکہ تجارتی تعیناتی 3NM DSP دستیابی اور مزید فوٹوونک انضمام میں بہتری کے منتظر ہے۔ متبادل کے طور پر ، ایک ہی ماڈیول میں دوہری - کیریئر 800 گرام عمل درآمد ملٹی پلیکس دو 800G چینلز۔ زیادہ سے زیادہ راستہ بجلی کی کارکردگی ، لاگت کے اہداف ، اور وقت - سے مارکیٹ کے تحفظات پر منحصر ہے۔

برقی DSPs سے پرے ، آپٹیکل سگنل پروسیسنگ ممکنہ بجلی کی بچت کی پیش کش کرتی ہے۔ فوٹوونک سرکٹس کا استعمال کرتے ہوئے آپٹیکل ڈومین میں کچھ مساوات ، بازی معاوضہ ، یا مرحلے کی بازیابی سے DSP کمپیوٹیشنل بوجھ کو کم کیا جاسکتا ہے۔ تاہم ، آپٹیکل پروسیسنگ میں ڈیجیٹل الگورتھم کی لچک اور موافقت کا فقدان ہے ، جس سے قابل اطلاق کو مخصوص ، اچھی طرح سے - خصوصیات کی خرابی تک محدود رکھتے ہیں۔

کوانٹم مواصلات کوانٹم کلیدی تقسیم کے لئے مربوط ٹکنالوجی کی کھوج کرتے ہیں۔ کوانٹم ریاستوں کے لئے درکار عین مطابق مرحلہ اور پولرائزیشن کنٹرول مربوط ٹرانسیور صلاحیتوں کا فائدہ اٹھاتا ہے۔ جبکہ آج طاق ، کوانٹم نیٹ ورکس فاؤنڈیشن کے طور پر مربوط ہارڈ ویئر کو اپنا سکتے ہیں ، جس سے کلاسیکی اور کوانٹم آپٹیکل مواصلات کے مابین ہم آہنگی پیدا ہوتی ہے۔

مصنوعی ذہانت کی ایپلی کیشنز بینڈوتھ کی ضروریات کو زیادہ آگے بڑھاتی ہیں۔ تربیت کی بڑی زبان کے ماڈلز ہزاروں GPUs میں گنتی تقسیم کرتے ہیں ، جس سے مشرق - ویسٹ ڈیٹا سینٹر ٹریفک پیدا ہوتا ہے جو ماہانہ ایکسبائٹس میں ماپا جاتا ہے۔ یہ ٹریفک تیزی سے اپنی اعلی صلاحیت - فاصلاتی مصنوعات کے لئے مربوط آپٹکس کا استعمال کرتا ہے ، یہاں تک کہ واحد عمارتوں میں بھی۔ جیسے جیسے اے آئی کے کام کے بوجھ بڑھتے ہیں ، وہ مربوط ٹرانسیور حجم کا غالب ڈرائیور بن سکتے ہیں۔

 

نتیجہ

 

مربوط ٹرانسسیورز کی جدید ٹکنالوجی کی ضروریات بنیادی طبیعیات کی رکاوٹوں اور کارکردگی کے اہداف سے پیدا ہوتی ہیں۔ آپٹیکل مرحلے اور پولرائزیشن میں ہیرا پھیری کرنا فوٹونک ڈھانچے کے نینو میٹر - پیمانے پر کنٹرول کا مطالبہ کرتا ہے۔ ملٹیگہیرٹز کی شرحوں پر فی علامت پر گیگا بٹس پر کارروائی کرنے کے لئے ڈیجیٹل سگنل پروسیسرز کو کاٹنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان صلاحیتوں کو کمپیکٹ میں ضم کرنا ، طاقت - موثر پیکیجز سیمیکمڈکٹر ، فوٹوونکس ، اور پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کو اپنی حدود میں دھکیل دیتے ہیں۔

متعدد مضامین میں مربوط پیشرفت کے ذریعے پیشرفت جاری ہے۔ ڈی ایس پی ڈیزائنرز عمل نوڈس کو سکڑتے ہیں اور الگورتھم کو بہتر بناتے ہیں۔ فوٹوونکس انجینئرز بہتر ماڈیولیٹر تیار کرتے ہیں اور کم - نقصان کو انضمام کرتے ہیں۔ سسٹم آرکیٹیکٹس نے ہدف کی ایپلی کیشنز کے لئے توازن ماڈلن فارمیٹس ، علامت کی شرح ، اور ایف ای سی اوور ہیڈ۔ نتیجہ صلاحیت ، پہنچ اور لاگت میں مستحکم بہتری ہے - تاثیر جو نیٹ ورک کی صلاحیتوں کو بڑھانے کے قابل بناتی ہے۔

یہ سمجھنا کہ مربوط ٹرانسسیورز کو اس طرح کی جدید ٹکنالوجی کی ضرورت کیوں ہے انجینئرنگ کی تجارت - آفس کو آپٹیکل نیٹ ورکس کی تشکیل کرتی ہے۔ ہر ڈیزائن کا انتخاب - 7nm بمقابلہ 5NM DSP ، سلیکن بمقابلہ لتیم نیوبیٹ ماڈیولیٹر ، 16-QAM بمقابلہ 8-QAM ماڈیولیشن انوولس کارکردگی ، طاقت اور لاگت کے مضمرات کا محتاط تجزیہ۔ یہ ٹیکنالوجی تیزی سے تیار ہوتی جارہی ہے ، جو ناپسندیدہ بینڈوتھ کی طلب کے ذریعہ کارفرما ہے اور سیمیکمڈکٹر انڈسٹری کی ترقی کے ذریعہ فعال ہے۔