Устойчивое DCI:50% снижение энергопотребления оптического модуля

В марте 2025 года Google и Equinix совместно запустили инициативу «Net-Zero DCI», которая требует, чтобы устройства DCI партнеров соответствовали требовательному стандарту потребления энергии на передаваемый бит ≤ 0,1 мкДж. Инициатива заставляет отрасль двигаться к кремниевой оптической интеграции и технологии оптических модулей с жидкостным охлаждением.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), глобальные центры обработки данных будут потреблять 650 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в 2023 году, что составляет 2,5% от общего потребления электроэнергии в мире, причем 30% этой энергии поступает от межсоединения центров обработки данных (DCI). Традиционное оборудование DCI опирается на мощные когерентные оптические модули (модули 400G потребляют> 10 Вт) и «постоянно включенные» небрежные операции и обслуживание, что приводит к всплеску выбросов углерода. По данным IDC, глобальный устойчивыйУстройство dciВ 2027 году рынок превысит 32 миллиарда долларов. Если предприятия завершат трансформацию до 2025 года, они смогут получать тройные дивиденды в виде государственных субсидий, приоритетных заказов и премий за бренд.

Технологический прорыв: три инновационных пути к изменению энергоэффективности DCI

1. Кремниевая оптическая интеграция (SOI): от «дискретных устройств» до «фотонных микросхем».

Традиционные устройства DCI используют дискретные оптические компоненты с эффективностью фотоэлектрического преобразования менее 40%. Новое поколение кремниевой оптической технологии объединяет лазеры, модуляторы и детекторы в одном чипе, снижая энергопотребление на 60%.

-Корпус: кремниевый оптический двигатель 1,6 т от некоторых производителей требует всего 5,8 Вт для передачи на 80 км, экономя 58% энергии по сравнению с традиционными решениями.

2. Оптические модули с жидкостным охлаждением: от «охлаждения с воздушным охлаждением» до «прямого охлаждения».

Технология жидкостного охлаждения напрямую контактирует с микросхемой оптического модуля через микроканальную охлаждающую жидкость, повышая эффективность охлаждения в 10 раз по сравнению с воздушным охлаждением, позволяя оптическому модулю стабильно работать при высокой температуре 70 ° C и снижая потребление энергии для кондиционирования воздуха.

-Случай: Фактический тест Google показывает, что PUE (эффективность использования энергии) кластера DCI с жидкостным охлаждением уменьшен с 1,5 до 1,1.

3. Интеллектуальная эластичная полоса пропускания: от «статической конфигурации» до «динамической регулировки».

Алгоритмы ИИ анализируют бизнес-трафик в реальном времени и динамически закрывают простаивающие каналы длин волн. Например, 50% избыточных длин волн автоматически отключаются ночью, когда видео трафик низкий, экономя 30% потребления энергии.

Эко-синергия: открытая архитектура ускоряет зеленую трансформацию

1. Стандартизированная совместимость

OpenROADM разделяет аппаратное и программное обеспечение и поддерживает смешанное использование модулей с низким энергопотреблением от разных производителей. Поставщик облачных услуг снижает затраты на закупки DCI на 40% и выбросы углерода на 25% благодаря открытой архитектуре.

2. Зеленая энергия прямого подключения

Узлы DCI напрямую подключены к ветряным и фотоэлектрическим электростанциям, отдавая приоритет использованию зеленой энергии через интеллектуальную систему планирования. 100% дата-центра Meta Arctic Circle в Норвегии питается от гидроэлектроэнергии, а DCI сокращает выбросы углерода на 80 000 тонн в год.

3. Круговая модель экономики

Модульная конструкция делает оптические устройства разобранными для переработки, а скорость повторного использования меди и редкоземельных материалов превышает 90%. Cisco и Dell совместно запустили программу «trade-in' оборудования DCI, сократив электронные отходы на 35%.

Будущий сценарий: от энергосбережения и сокращения выбросов углерода к углеродно-отрицательной сети.

1. Интеграция оптики, вычислительной техники и хранения

После 2025 года узлы DCI будут интегрировать периферийные вычислительные мощности и системы хранения энергии, используя простаивающие вычислительные мощности для оптимизации оптических путей и блоков хранения энергии для сглаживания колебаний в зеленой энергии и достижения самосогласованности энергии.

2. Улавление углерода DCI

Nokia Labs разрабатывает «фотокаталитическое волокно», которое адсорбирует CO₂ при передаче данных, чтобы изолировать 1 тонну углерода на километр волокна в год.

3. Глобальный зеленый коридор

Многонациональные предприятия совместно строят «угольник DCI с нулевым содержанием углерода» и прокладывают волоконно-оптические кабели на солнечной энергии вдоль «Пояса и пути» для поддержки зеленой цифровой торговли в Азии, Африке и Европе.