Les centres de données à l’ère de la haute vitesse : ce que vous devez savoir

Les centres de données constituent le pilier de l’infrastructure technologique moderne. Ces installations centralisées sont conçues pour stocker, traiter et distribuer d’énormes quantités de données et d’applications, jouant un rôle crucial dans le fonctionnement fluide des services numériques et des entreprises à travers le monde.

Les centres de données assurent la disponibilité des données, soutiennent l’évolutivité, la récupération après sinistre et maintiennent des mesures de sécurité robustes. Ils sont essentiels pour permettre le fonctionnement sans faille du paysage numérique interconnecté d’aujourd’hui.

Interconnexions des centres de données

Au cœur des opérations des centres de données se trouvent les interconnexions, l’infrastructure de réseau vitale responsable de faciliter la communication entre les différents composants au sein et entre les centres de données. Les convertisseurs numérique-analogique (DAC) sont des composants indispensables de ces interconnexions, chargés de convertir les signaux numériques en signaux analogiques pour la transmission sur des câbles en cuivre.

Le rôle des DAC dans la connectivité à haute vitesse, rentable et à faible latence est crucial. Cependant, la nécessité de DAC haute résolution pose un défi majeur en raison de l’augmentation des coûts des modules optiques associés.

Solution innovante des chercheurs

Pour relever ce défi, des chercheurs ont présenté une solution innovante combinant une technique de prédistorsion non linéaire basée sur une table de correspondance avec une amélioration de la résolution numérique. Cette approche, rapportée dans Advanced Photonics Nexus, vise à atténuer les limitations imposées par les DAC haute résolution tout en maintenant un transfert de données et une communication efficaces au sein des interconnexions des centres de données.

La technique proposée a donné des résultats expérimentaux remarquables, repoussant les limites de ce qui est réalisable en termes de taux de transmission de données. En utilisant la prédistorsion basée sur une table de correspondance pour atténuer les déficiences non linéaires et l’amélioration de la résolution numérique pour réduire la demande de résolution des DAC, l’équipe de recherche a atteint des performances de transmission de données record.

Performances de transmission de données

Notamment, la technique de traitement numérique des signaux a permis la transmission de signaux à des taux dépassant 124 GBd PAM-4/6 et 112 GBd PAM-8 sur 2 km de fibre monomode standard en utilisant des DAC de 3/3,5/4 bits. De plus, elle a facilité la transmission de signaux 124 GBd PAM-2/3/4 sur 40 km de fibre monomode standard en utilisant des DAC de 1,5/2/3 bits.

Ces résultats représentent une avancée significative dans la technologie des interconnexions des centres de données, démontrant la faisabilité de supporter la prochaine génération de liens Ethernet visant des vitesses allant jusqu’à 800-GbE ou potentiellement même 1,6-TbE.

Implications pour les réseaux 6G et les réseaux optiques passifs

Au-delà de l’amélioration des interconnexions des centres de données, ces avancées promettent de transformer diverses applications à travers les réseaux d’accès 6G et les réseaux optiques passifs. En surmontant les défis associés aux DAC haute résolution, cette approche innovante ouvre également la voie à une transmission de données plus rentable et efficace.

Le chercheur principal, Zhaopeng Xu du Peng Cheng Laboratory, souligne l’importance de ces découvertes, affirmant qu’elles démontrent «la transmission des taux de données les plus élevés avec les convertisseurs numérique-analogique les moins coûteux pour les interconnexions des centres de données».

Légende illlustration : Interconnexions de fibres optiques à grande échelle dans les centres de données. Crédit : Laboratoire Peng Cheng

Article : “Beyond 200-Gb/s O-band intensity modulation and direct detection optics with joint look-up-table-based predistortion and digital resolution enhancement for low-cost data center interconnects,” Adv. Photon. Nexus 3(3), 036007 (2024), doi 10.1117/1.APN.3.3.036007