کھوکھلی - کور فائبر: الٹرا - کم - نقصان ڈیٹا سینٹر لنکس کے لئے ایک نیا نمونہ

کھوکھلی - کور فائبر (HCF) ایک روایتی سنگل -} وضع فائبر (SMF) کے شیشے کے کور کو ہوا {{2} fulled بھرا ہوا مرکز کے ساتھ تبدیل کرتا ہے۔ خلاصہ یہ ہے کہ ، ایک HCF ایک مرکزی ہوائی چینل کے آس پاس مائکرو اسٹرکچرڈ گلاس "شیل" کے طور پر تعمیر کیا گیا ہے۔ روشنی شیشے میں مکمل داخلی عکاسی کے ذریعہ نہیں ، بلکہ کلیڈنگ میں فوٹوونک بینڈ گیپ یا اینٹیرسونینس اثر کے ذریعہ رہنمائی کی جاتی ہے۔ چترا 1 ایک عام "گھومنے والا" اینٹیرسوننس ڈیزائن دکھاتا ہے: ایک مرکزی ہوا کا کور جس کے چاروں طرف پتلی کوارٹج نلیاں کی انگوٹھی ہے۔ اس سے 99 فیصد سے زیادہ لائٹ وضع کو ہوا میں رہنے کی اجازت ملتی ہے ، جس سے شیشے کے ساتھ تعامل کو نمایاں طور پر کم کیا جاسکتا ہے۔ اس کے برعکس ، ایک ایس ایم ایف ایک ٹھوس جرمینیم - ڈوپڈ سلکا کور (تقریبا 9 μm قطر میں) پر مشتمل ہوتا ہے جس میں ایک کم {- اضطراب - انڈیکس شیشے کی کلڈنگ ہوتی ہے۔ چونکہ ایچ سی ایف کور میں کلیڈنگ کے مقابلے میں بہت کم اضطراب انگیز انڈیکس (N≈1) ہے ، لہذا روشنی کو محدود کرنے کے لئے ایک خصوصی کلیڈنگ ڈھانچہ کی ضرورت ہے۔

چترا 1: کھوکھلی - کور فائبر ڈیزائن۔ (a) نلی نما اینٹیرسوننٹ کھوکھلی - کور فائبر (HCF) کا اسکیمیٹک: روشنی ایک مرکزی ہوا کے کور میں محدود ہے جس کے چاروں طرف گھونسلے ہوئے پتلی شیشے کی کیپلیریوں سے گھرا ہوا ہے۔ (b) روایتی سنگل - موڈ فائبر ایک ٹھوس گلاس کور کا استعمال کرتا ہے۔ ایچ سی ایف کور اور کلیڈنگ (جیسے ، ہنیکومب شیشے کی انگوٹھی) کی جیومیٹری کی وجہ سے روشنی فوٹوونک بینڈ گیپ اثر یا اینٹی سوننس اثر کے ذریعہ ہوا کے چینل میں واپس آ جاتی ہے۔

توجہ (نقصان)

روایتی سنگل - موڈ فائبر (ایس ایم ایف) کو C - بینڈ (تقریبا 0.2 DB/کلومیٹر) میں بہت کم نقصان ہے۔ مثال کے طور پر ، کارننگ SMF - 28 Ull فائبر کو 1550 ینیم پر 0.16 db/کلومیٹر سے بھی کم کا نقصان ہے۔ اصلی - دنیا ، اعلی - کوالٹی ایس ایم ایف میں 1550 ینیم پر 0.16–0.2 db/کلومیٹر کی نقصان کی حد ہے۔ اس کے مقابلے میں ، ابتدائی ایچ سی ایف پروٹوٹائپس نے 1-10 ڈی بی/کلومیٹر کی حد میں نقصانات کی نمائش کی۔ تکنیکی ترقی (گھوںسلا اینٹیرسوننٹ ڈیزائن ، "گھومنے والی" ایچ سی ایف ، وغیرہ) کی بدولت ، ایچ سی ایف کے نقصانات میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے: 2018 میں تقریبا 1.3 ڈی بی/کلومیٹر سے لے کر 2019 میں تقریبا 0.65 ڈی بی/کلومیٹر تک ، اور پھر 2020 میں 0.28 ڈی بی/کلومیٹر کے قریب 0.28 ڈی بی/کلومیٹر تک۔ پروٹو ٹائپ نے تقریبا 0.11 ڈی بی/کلومیٹر حاصل کیا ہے۔ قلیل رس ڈیٹا سینٹر لنکس (دسیوں کلومیٹر) میں ، یہاں تک کہ 0.2–0.3 ڈی بی/کلومیٹر بھی قابل قبول ہے ، لہذا ایچ سی ایف عملی نقصان کی برابری کے قریب ہے۔

توجہ کے بینچ مارک:ایس ایم ایف (1550 این ایم) ≈0.16–0.2 ڈی بی/کلومیٹر ؛ HCF (فی الحال) ≲0.2–0.3 DB/KM (ہدف ~ 0.1 DB/کلومیٹر)۔

عملی مضمر یہ ہے کہ براہ راست ایچ سی ایف لنکس ریپیٹر ایمپلیفائر کی ضرورت کے بغیر سنگل -}}}}}}} فائبر (ایس ایم ایف) کی طرح فاصلوں کو پھیلا سکتے ہیں۔ چونکہ ایچ سی ایف شیشے کے کور سے گریز کرتا ہے ، لہذا اس کے باقی نقصانات بنیادی طور پر رساو اور سطح کے بکھرنے سے آتے ہیں۔ خاص طور پر ، ریلیگ بکھرنا ہوا میں نہ ہونے کے برابر ہے ، جس سے اینٹی-} گونج ڈھانچے کے ذریعے نقصانات میں مزید کمی واقع ہوسکتی ہے۔ نتیجہ یہ ہے کہ اچھی طرح سے - ڈیزائن کیا گیا HCF کم سے کم درمیانے فاصلے سے کم سے کم ، توجہ میں روایتی آپٹیکل فائبر کا مقابلہ کرسکتا ہے۔

تاخیر (پھیلاؤ میں تاخیر)

چونکہ ایچ سی ایف ہوا میں روشنی کا مظاہرہ کرتا ہے ، لہذا اس کا موثر اضطراب انگیز انڈیکس 1 کے قریب ہے (شیشے میں تقریبا 1.47 کے مقابلے میں)۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ روشنی HCF میں نمایاں طور پر تیز پھیلتی ہے۔ عملی ایپلی کیشنز میں ، ایچ سی ایف پھیلاؤ میں تاخیر کو تقریبا 30 30 ٪ سے 50 ٪ تک کم کرسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، سنگل - موڈ فائبر (ایس ایم ایف) کے گروپ میں تاخیر تقریبا 2.0 µs/کلومیٹر ہے ، جبکہ شائع شدہ ایچ سی ایف ڈیزائن میں گروپ کی تاخیر تقریبا 1.54 µs/کلومیٹر ہے۔ دوسرے لفظوں میں ، ایچ سی ایف لنک کی تاخیر میں تقریبا 31 31 فیصد فی کلومیٹر کم ہوتا ہے۔ اعداد و شمار 2a - b اس ایکسلریشن اثر کی وضاحت کرتے ہیں۔ ۔

چترا 2:کھوکھلی - کور فائبر کا تیز رفتار فائدہ. کھوکھلی - کور HCF (دائیں) میں ، ہلکی دالیں گلاس - کور SMF (بائیں) کے مقابلے میں تقریبا 50 ٪ تیز پھیلتی ہیں۔ اس سے گروپ میں تاخیر (تاخیر) فی یونٹ کی لمبائی میں تقریبا 30 30 ٪ سے 50 ٪ تک کمی واقع ہوتی ہے۔ اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ایک HCF لنک ایک ہی ڈیٹا کو تقریبا two دو - میں ایس ایم ایف لنک کے وقت کے تیسرے حصے میں منتقل کرتا ہے۔ حقیقی - عالمی ایپلی کیشنز میں ، 10 کلومیٹر ایچ سی ایف لنک میں تقریبا 15 µs (5 این ایس/ایم) کی تشہیر میں تاخیر ہوتی ہے ، جبکہ ایک ایس ایم ایف لنک میں تقریبا 20 µs کی تشہیر میں تاخیر ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں تقریبا - سے - تقریبا 5 µs کی آخری تاخیر کی بچت ہوتی ہے۔ آفس پیمائش اس بات کی تصدیق کرتی ہے کہ ایچ سی ایف میں تقریبا 1.54 µs/کلومیٹر کی تاخیر ہوتی ہے ، جبکہ ایس ایم ایف میں تقریبا 2. 2.24 µs/کلومیٹر (تقریبا 31 ٪ کی کمی) کی تاخیر ہوتی ہے۔ AI/HPC ڈیٹا ایکسچینج اور اعلی - تعدد ٹریڈنگ کے لئے یہ تاخیر میں کمی اہم ہے۔ در حقیقت ، صنعت کے ٹیسٹ مستقل طور پر 30 ٪ کی تاخیر کی بہتری کی اطلاع دیتے ہیں۔ (میڈرڈ کے حالیہ مقدمے کی سماعت میں ، ایک 1.386 کلومیٹر ایچ سی ایف لنک نے ایس ایم ایف کے مقابلے میں 4.287 µs کے ذریعہ راؤنڈ -} میں کم کیا۔) خلاصہ:

لیٹینسی بینچ مارک: SMF ≈2.0 µs/کلومیٹر ؛ HCF ≈1.5–1.6 µs/کلومیٹر ، جس میں تقریبا– 30–35 ٪ کی تاخیر میں کمی کی نمائندگی کی جاتی ہے۔

اس "روشنی کی رفتار" کا فائدہ ڈیٹا مراکز کو کسی لیٹینسی بجٹ میں زیادہ سے زیادہ فاصلوں پر تقسیم کرنے کے قابل بناتا ہے۔ اسی طرح ، ایک ہی ڈیٹا سینٹر یا کیمپس کے اندر ، ایچ سی ایف لنکس ہاپ کی تاخیر کو نمایاں طور پر کم کرسکتے ہیں ، جس سے ذیلی - مائکروسیکنڈ اختتام - سے - تقسیم شدہ AI ٹرینوں کی تاخیر کی ضروریات کو ختم کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔

بازی اور نان لائنر اثرات

ایچ سی ایف انتہائی کم بازی کا وارث ہے۔ چونکہ زیادہ تر روشنی ہوا میں رہتی ہے ، لہذا مادی بازی (طول موج - گلاس کے اضطراری اشاریہ کی منحصر تغیر) نہ ہونے کے برابر ہے۔ احتیاط سے ڈیزائن کیا گیا اینٹی - گونج HCF اس کے کم - نقصان والے بینڈ میں - صفر بازی کے قریب نمائش کرتا ہے۔ اس سے پلس وسیع ہونے کو مؤثر طریقے سے کم کیا جاتا ہے ، جس سے بینڈوتھ - فاصلاتی مصنوعات کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ اسی طرح ، ایچ سی ایف میں پولرائزیشن موڈ بازی (پی ایم ڈی) کم سے کم ہے ، اور ماحولیاتی عوامل (درجہ حرارت اور تناؤ) کے اثرات کم سے کم ہیں۔ اس کے مقابلے میں ، ایس ایم ایف ایس 1550 ینیم پر تقریبا 17 پی ایس/(این ایم · کلومیٹر) کے بازی کی نمائش کرتا ہے (سی/ایل بینڈ میں زیادہ سے زیادہ تغیر کے ساتھ) ، اور پی ایم ڈی اعلی {- اختتام آپٹیکل ریشوں میں تقریبا 0.05–0.2 PS/√km ہے۔

ایچ سی ایف ایس میں ، نان لائنر اثرات (جیسے کیر نان لائنریٹی ، ایس پی ایم/ایکس پی ایم ، اور چار - لہر مکسنگ) شدت کے کمزور کے کئی آرڈر ہیں۔ ہوا میں 99.99 ٪ سے زیادہ طریقوں کے ساتھ ، موثر نون لائنر گتانک سلکا میں مساوی نون لائنر گتانک سے تقریبا 100 سے 1000 گنا چھوٹا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ نان لائنر مسخ ہونے سے پہلے ایچ سی ایف اعلی آپٹیکل طاقتوں کی حمایت کرسکتا ہے ، ممکنہ طور پر فی چینل میں ورنکرم کارکردگی کو بہتر بناتا ہے یا ماڈلن فارمیٹس کو آسان بناتا ہے۔ جیسا کہ کچھ حامیوں کی نشاندہی کی گئی ہے ، یہ سیکیورٹی کو بھی بہتر بنا سکتا ہے (فائبر کے ذریعے ریشوں کو تیز کرنا یا انجیکشن لگانا آسان بناتا ہے)۔

مجموعی طور پر ، ایچ سی ایف بازی سے وابستہ بینڈوتھ کی حدود اور نان لائنر رکاوٹوں کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ اعداد و شمار کے مراکز وسیع پیمانے پر طول موج (معیاری C - بینڈ سے پرے) کو بازی معاوضے کی ضرورت کے بغیر اعلی - صلاحیت کے لنکس کو حاصل کرنے کے لئے استعمال کرسکتے ہیں۔ بہت سے ایچ سی ایف ڈیزائنوں میں ایک وسیع "پہلی اینٹیرسوننس ونڈو" شامل ہے جس میں 1.5 سے 1.6 µm بینڈ کا زیادہ حصہ فلیٹ نقصان کے ساتھ ہوتا ہے ، جبکہ دوسری ونڈو L - بینڈ اور یہاں تک کہ کم نقصان کے ساتھ مرئی بینڈ میں بھی پھیل سکتی ہے۔ مجموعی طور پر ، ایچ سی ایف کی بینڈوتھ کی صلاحیت کم از کم موازنہ ہے ، اور ممکنہ طور پر اس سے بھی زیادہ ، ایس ایم ایف سے بھی زیادہ ہے ، خاص طور پر جب ملٹی بینڈ آپریشن اور اعلی ترسیل کے اختیارات پر غور کریں۔

بینڈوتھ اور صلاحیت

ایچ سی ایف کی تیز رفتار اور کم نان لائنریٹی اسے غیر معمولی صلاحیت فراہم کرتی ہے۔ استعاراتی طور پر ، ایچ سی ایف وسیع لینوں کے ساتھ تیز تر آپٹیکل فائبر کی طرح ہے: یہ تیز رفتار سے زیادہ "کاریں" (بٹس) لے سکتا ہے۔ چترا 3 (دائیں) اس کی وضاحت کرتی ہے: ایک ایچ سی ایف "سپر ٹرک" ایس ایم ایف "کار" سے زیادہ تیز رفتار سے زیادہ ڈیٹا لے سکتا ہے۔ عملی طور پر ، ایچ سی ایف نے لیبارٹری کے تجربات میں اعداد و شمار کی انتہائی اعلی شرحوں کا مظاہرہ کیا ہے۔ مثال کے طور پر ، تجربات نے 800 جی بی/سیکنڈ اور 1.2 ٹی بی/ایس کے چینل کی شرح حاصل کی ہے جس میں اینٹیرسوننٹ ایچ سی ایف کا استعمال کرتے ہوئے مربوط طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ڈبلیو ڈی ایم) کو استعمال کیا گیا ہے۔ حقیقی - ورلڈ نیٹ ورکس میں ، ایچ سی ایف نے ایک فائبر پر 6 x 100 GB/S چینلز اور اسی طرح کے ملٹی - طول موج کے پے لوڈ کی حمایت کی ہے۔

چترا 3:ڈیٹا تھروپٹ مشابہت۔ HCFتیز ، اونچی - صلاحیت "ٹرک" سے تشبیہ دی جاسکتی ہے ، جبکہ ایس ایم ایف کو "کار" سے تشبیہ دی جاتی ہے۔ یہ ایچ سی ایف کی اعلی بینڈوتھ (زیادہ طول موج/طریقوں ، کم مسخ) اور اعلی تشہیر کی رفتار کے امتزاج کی عکاسی کرتا ہے۔ ایس ایم ایف (بائیں) کے برعکس ، ایچ سی ایف شیشے کی نان لائنریز سے پرہیز کرتا ہے اور وسیع تر ورنکرم ونڈو کا استعمال کرسکتا ہے ، جس سے کسی ایک فائبر پر ٹیرابائٹس/سیکنڈ سے زیادہ ڈیٹا کی شرحوں کو قابل بناتا ہے۔

ایچ سی ایف کی گنجائش پر کلیدی نکات:

● طول موج کی حد:HCF سلکا جذب "پانی کی چوٹیوں" اور SMF کے UV جذبوں کے ذریعہ محدود نہیں ہے۔ نئے HCF ڈیزائن ~ 1200 ینیم سے ~ 1700 ینیم تک ، اور یہاں تک کہ خصوصی اقسام کے لئے مرئی میں اچھی طرح سے کام کرتے ہیں۔

● WDM چینلز:ابتدائی ٹیسٹ میں کم سے کم نان لائنر کراسسٹالک کے ساتھ درجنوں ڈبلیو ڈی ایم چینلز (سی+ایل بینڈ) لے جانے والے ایچ سی ایف کو دکھایا گیا ہے۔

mod ماڈیولیشن فارمیٹس:چونکہ نان لائنریٹی کم ہے ، لہذا HCF زیادہ آسانی سے اعلی طاقت پر اعلی - آرڈر ماڈیول (جیسے . 64} QAM) کو زیادہ سے زیادہ لے سکتا ہے۔

● بٹ - شرح:مربوط پتہ لگانے کے ساتھ ، ایچ سی ایف کو ایس ایم ایف (100 جی بی/ایس+ فی طول موج) کی طرح فی -}- شرحوں کی حمایت کرنی چاہئے۔ 100–600 جی بی/ایس طول موج پر ابتدائی آزمائشیں کامیاب ہوگئیں۔

خلاصہ میں ، HCF پیش کرتا ہےکم از کمایس ایم ایف کی طرح وہی ممکنہ بینڈوتھ اور ، ملٹی - چینل لنکس میں ، اکثر اس سے زیادہ لانچ پاور اور لوئر کراسسٹالک کے ذریعے اس سے تجاوز کرسکتا ہے۔ صرف انتشار یہ ہے کہ بہت سی ایچ سی ایف کی اقسام میں ایک کم کم - نقصان ونڈو ہے ، لہذا مکمل فائبر سی+ایل+یو بینڈ کے استعمال میں متعدد فائبر اقسام یا بہتر بازی - انجنیئر ڈیزائن کی ضرورت پڑسکتی ہے۔

من گھڑت اور عملی چیلنجز

جبکہ ایچ سی ایف کی طبیعیات امید افزا ہیں ، انجینئرنگ کے کئی چیلنجز باقی ہیں:

● پیچیدہ پیش کش:ایچ سی ایف پریفورمز (شیشے کی چھڑی کے ڈھانچے) پیچیدہ ہیں۔ انہیں ایک سے زیادہ پتلی کیپلیری ٹیوبوں کو اسٹیک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جو اعلی - صحت سے متعلق من گھڑت اور اپنی طرف متوجہ کرنے کا مطالبہ کرتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں ، موجودہ HCF محدود حجم میں بنایا گیا ہے۔ دسیوں ہزاروں کلومیٹر ڈی سی فائبر لنکس کو اسکیلنگ مینوفیکچرنگ میں مزید ترقی اور نئی پروڈکشن لائنیں لگیں گی۔

● چھڑکنے اور کنیکٹر:HCF معیاری فائبر کنیکٹر کے ساتھ براہ راست ساتھی نہیں کرسکتا۔ لہذا ختم ہونے سے مختصر روایتی SMF pigtails کا استعمال ہوتا ہے۔ عملی طور پر ، انڈسٹری ایل سی/ایس سی کنیکٹرز میں ایس ایم ایف ہولڈرز کو ایچ سی ایف کے فیوژن سپلائینگ کا استعمال کرتی ہے۔ اطلاع شدہ اسپلائس نقصانات ~ 0.5 DB (آپٹیمائزڈ) سے ~ 2.5 DB تک ہیں۔ کوئی بھی کنیکٹر/پگٹیل ~ 0.5 ڈی بی کا اضافہ کرتا ہے۔ ڈی سی میں ٹرانسیور بجٹ کے مقابلے میں یہ اضافی نقصانات (فی لنک) اہم ہیں۔ کم - نقصان HCF اسپلیکس اور نیا کم - لاگت کے کنیکٹر حل فعال R&D علاقوں ہیں۔

● موڑ اور پیکیجنگ حساسیت:HCF (خاص طور پر بڑے - کور ڈیزائن) SMF کے مقابلے میں موڑنے اور مائیکرو - موڑنے کے لئے زیادہ حساس ہے۔ موڑنے والے نقصان کو متعارف کرواتے ہیں اور طریقوں کو تبدیل کرسکتے ہیں۔ اس کو کم کرنے کے ل H ، ایچ سی ایف کیبلز بڑے موڑ ریڈی کے ساتھ ڈھیلے -} ٹیوب یا ربن کی تعمیر کا استعمال کرتی ہیں۔ تنصیب کے دوران تناؤ کو روکنے کے لئے خصوصی توجہ کی ضرورت ہے۔ لیب ٹیسٹوں میں ، سخت ریلوں پر ایچ سی ایف نے قابل قبول سلوک ظاہر کیا ، لیکن حقیقی کیبلنگ (کم سے کم پریشانی کے ساتھ) دراصل زیادہ - آرڈر موڈ مداخلت میں اضافہ کرسکتا ہے جب تک کہ موڈ فلٹرز کے ساتھ ڈیزائن نہیں کیا جاتا ہے۔ آفس اور دیگر نے جان بوجھ کر اعلی - آرڈر کے طریقوں اور موڈل بازی کو دبانے کے لئے "شینٹ" ڈھانچے کو شامل کیا ہے۔

spl سپلائس اور فائبر کا نقصان:ریکارڈ کم نقصانات (≪0.2 DB/KM) کو "ننگے" HCF اسٹرینڈ پر ماپا گیا ہے۔ کیبلنگ ، سپلائینگ ، اور ماحولیاتی عوامل (آلودگی ، نمی) عام طور پر نقصان میں اضافہ کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، آفس نے اطلاع دی ہے کہ ان کے HCF کیبلنگ نے C - بینڈ میں ~ 0.1–0.7 DB/KM نقصان کا اضافہ کیا ہے۔ اس طرح ، حقیقی - دنیا میں تعینات نقصان ~ 0.3–0.5 db/کلومیٹر ہوسکتا ہے جب تک کہ عمل نہ ہو۔

● لاگت اور دستیابی:ایچ سی ایف فی الحال ایک قیمت پریمیم لے رہا ہے ، جیسا کہ صنعت کے ماہرین نے نوٹ کیا ہے۔ ابتدائی تعیناتی (جیسے لندن اسٹاک ایکسچینج کے لئے BT/lumenisity) طاق استعمال - ایسے معاملات ہیں جہاں لاگت کا جواز ہے۔ ڈی سی باہمی رابطوں میں مرکزی دھارے میں شامل ہونے کے ل production ، پیداوار کے حجم کو پیمانے اور مادی اخراجات میں کمی کرنا ہوگی۔ کئی نئے منصوبے (رشتہ داری نیٹ ورکس ، لیمینیسیٹی ، سلین فبر ، وغیرہ) وی سی فنڈنگ ​​اور حصول کے ساتھ ایچ سی ایف کی پیداوار تیار کررہے ہیں۔

خلاصہ میں ،عملی HCF لنکسآج کل محتاط ہینڈلنگ کی ضرورت پڑسکتی ہے: فیوژن کے چھڑکنے والے کنیکٹر ، بڑے سلیک لوپس ، اور خصوصی کیبلز۔ صنعت فعال طور پر معیارات اور بہترین طریقوں کو تیار کررہی ہے۔ مثال کے طور پر ، آفس ایکوکور ™ کیبلز اب HCF کے لئے معیاری فارم عوامل کے ساتھ پیش کی جاتی ہیں۔ تاہم ، ہر ایچ سی ایف لنک میں اب بھی کیبلنگ/اسپلیکس کے ل 0.5 0.5–3 ڈی بی اضافی نقصان ہوتا ہے ، جس سے رسائ کو محدود کیا جاتا ہے اور بجلی کے بجٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

ڈیٹا سینٹر کی ترتیبات میں ٹرائلز اور پروٹو ٹائپ

ایچ سی ایف پہلے ہی لیب سے باہر اصلی نیٹ ورکس میں جا رہا ہے۔ حالیہ فیلڈ ٹرائلز اور پائلٹ کی تعیناتیوں سے وابستہ نتائج دکھائے جاتے ہیں۔

● DC - سے - DC لنک:فروری 2024 میں ، ہسپانوی آپریٹر لنٹیا نے نوکیا کے ساتھ مل کر ، ایک پاپ اور میڈرڈ ڈیٹا سینٹر کے مابین کھوکھلی - بنیادی کیبل تعینات کرنے کے لئے فروکاوا اور ڈیجیٹل ریئلٹی۔ 1.386 کلومیٹر HCF لنک سے زیادہ ، انہوں نے ایک گول - سفر میں تاخیر میں کمی کو حاصل کیا287 µs (>30 ٪) ایس ایم ایف کے مقابلے میں ، جبکہ ایک ہی طول موج پر 600 جی بی/سیکنڈ لے کر۔ یہ اصلی - ورلڈ ٹیسٹ میں 100 جی بی/ایس فی λ پر مربوط ٹرانسپونڈر استعمال کیے گئے ہیں۔ مقدمے کی سماعت نے تصدیق کی کہ ایچ سی ایف کو معیاری مربوط گیئر کے ساتھ موجودہ انفراسٹرکچر (آفس ​​اکیوکور® کیبل) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے ، جس سے ڈی سی انٹرکنیکٹ کے لئے دروازہ کھولا جاسکتا ہے۔

● مختصر - لنک تک پہنچیں:آفس لیبز نے ٹریڈنگ نیٹ ورکس کے لئے 10 جی بی/ایس ڈی ڈبلیو ڈی ایم ٹریفک (10 طول موج) لے کر 3.1 کلومیٹر ایچ سی ایف لنک کا مظاہرہ کیا۔ یہ پہلا کیبلڈ ایچ سی ایف ٹرانسمیشن تھا ، جس میں تھوڑا سا - غلطی - 31 ٪ لیٹینسی کمی کے ساتھ فائبر+کیبل سے زیادہ 10 جی بی/ایس دکھایا گیا تھا۔ اسی طرح ، نوکیا/بیل لیبز نے لیب سیٹ اپ میں 800–1200 جی بی/ایس مجموعی (8 × 100gb/s) میں HCF کا تجربہ کیا ہے۔

● مالی اور تجارتی نیٹ ورک:ایچ سی ایف کی لیٹینسی بچت نے اعلی - تعدد ٹریڈنگ (HFT) کو - مقدمات استعمال کرنے کی طرف راغب کیا ہے۔ 2021 میں ، لندن کے اسٹاک ایکسچینج کو مربوط کرنے کے لئے لندن (اب نوکیا کا حصہ) اور یونیٹ ورکس نے کھوکھلی - بنیادی لنکس تعینات کیے۔ تجارتی مقامات پر آخری - میل کے لئے ایچ سی ایف کا استعمال کرکے ، مائکروسیکنڈ لیٹینسیس کو کم کردیا گیا ہے۔ اس طرح کی تعیناتی HCF کے پہلے تجارتی استعمال میں سے کچھ کو نشان زد کرتی ہے۔ (بی ٹی اور دیگر نے موبائل بیک ہال اور محفوظ نیٹ ورکس کے لئے ایچ سی ایف کو بھی پائلٹ کیا ہے ، حالانکہ یہ ڈی سی سے باہر ہیں۔)

● AI/HPC ڈیٹا ایکسچینج:اگرچہ عوامی اعداد و شمار محدود ہیں ، لیکن بڑے بادل فراہم کرنے والے ایچ سی ایف کی تحقیقات کر رہے ہیں۔ مائیکرو سافٹ ایزور نے ڈیٹا سینٹرز کے مابین پروٹو ٹائپ ایچ سی ایف لنکس کے لئے ایک ٹیم (سابقہ ​​لیمینیسیٹی) تشکیل دی ہے۔ متعلقہ نیٹ ورکس (ایک امریکی اسٹارٹ - up) خاص طور پر اے آئی ڈیٹا سینٹر تانے بانے کے لئے ایچ سی ایف تیار کررہا ہے۔ ان کوششوں کا مقصد تقسیم شدہ اے آئی کی تربیت میں تاخیر کی رکاوٹوں کو دور کرنے کے لئے ایچ سی ایف کی رفتار کا استحصال کرنا ہے۔ اگرچہ ابھی بھی ابتدائی ہے ، یہ اقدامات ہائپر اسکیل اور ایچ پی سی ماحول میں ٹیکنالوجی کی صلاحیت کی نشاندہی کرتے ہیں۔

ان تمام آزمائشوں میں ،پرفارمنس نے توقعات کو پورا کیا: مختصر لنکس پر اہم تاخیر کے قطرے (عام طور پر ~ 30 ٪) اور ملٹی - سو - GBPS صلاحیتیں۔ تاہم ، ان میں سے کوئی بھی آزمائش ابھی تک ایچ سی ایف کو سینکڑوں کلومیٹر میں نہیں بڑھاتی ہے - یہ مستقبل کا کام باقی ہے۔ ابھی کے لئے ، ایچ سی ایف میٹرو - اسکیل یا انٹرا - ڈیٹا سینٹر لنکس (~ 10–20 کلومیٹر تک) کے لئے بہترین موزوں ہے ، جہاں اس کے فوائد فعال ریپیٹرز کی ضرورت کے بغیر چمکتے ہیں۔

آؤٹ لک: AI/HPC اور مستقبل کے ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس

AI اور الٹرا - تیز HPC کی طرف دھکا الٹرا - کم - لیٹینسی ، الٹرا -}} {- band بینڈوتھ لنکس کی طلب کو بلند کررہا ہے۔ ان ضروریات کو حل کرنے کے لئے ایچ سی ایف منفرد طور پر پوزیشن میں ہے۔ لنک میں تاخیر کو کم کرکے ~ 30 k کلومیٹر فی کلومیٹر ، ایچ سی ایف ڈی سی آپریٹرز کو جغرافیائی کوریج کو کھینچنے دیتا ہے: تجزیوں سے پتہ چلتا ہے کہ اسی تاخیر کے لئے ڈیٹا سینٹرز کو 1.5 × دور رکھا جاسکتا ہے۔ یہ "جغرافیائی لچک" بہت اہم ہوسکتا ہے کیونکہ اے آئی کلسٹر متعدد سائٹوں پر پھیلا ہوا ہے۔ اسی طرح ، ڈیٹا سینٹر کے اندر ، ایچ سی ایف انٹر - ریک اور انٹر - پوڈ لیٹینسیز کو کاٹ سکتا ہے ، جس میں کم سے کم ڈیٹا ٹرانسفر وقفہ کے ساتھ بڑے ماڈلز کو کھانا کھلایا جاسکتا ہے۔

خام رفتار سے ہٹ کر ، ایچ سی ایف کی کم نان لائنریٹی اور وسیع اسپیکٹرم سپورٹ کا مطلب ہے کہ مستقبل میں ٹرانسیورز ڈیٹا کی شرحوں کو اور بھی زیادہ آگے بڑھا سکتے ہیں۔ اعلی درجے کی ماڈلن اور متوازی فائبر اسکیموں (جیسے ملٹی کوور ایچ سی ایف) کے ساتھ مل کر ، مجموعی طور پر تھروپپٹ آج کے ایس ایم ایف لنکس سے بہت حد سے تجاوز کرسکتا ہے۔ فراہم کنندگان نے HCF کا تصور کیا ہے جس میں ٹیرابٹ - فی - اگلی دہائی میں سیکنڈ ٹریفک کا دوسرا ٹریفک ، AI چپس کی Exascale I/O کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

صنعت نوٹس لے رہی ہے۔ بڑے کلاؤڈ/ایچ پی سی پلیئرز (مائیکروسافٹ ، گوگل ، میٹا) نے ایچ سی ایف آر اینڈ ڈی یا حصول کے لئے مالی اعانت فراہم کی ہے ، اور اسٹارٹ اپس (رشتہ داری ، لیمینیسیٹی) نے لاکھوں افراد کو وینچر اور حکومت کی حمایت حاصل کی ہے۔ معیار کے اداروں اور کنسورشیا نے مستقبل کے نیٹ ورک کے منصوبوں میں ایچ سی ایف کو شامل کرنا شروع کیا ہے۔ اگرچہ بہت ساری غیر یقینی صورتحال باقی ہے (لاگت ، وشوسنییتا ، انضمام) ، رجحان واضح ہے: ایچ سی ایف اگلے - جنریشن کم - تاخیر ، اعلی - صلاحیت کے ڈیٹا سینٹر نیٹ ورکس کے لئے ایک کلیدی عمارت کا بلاک بننے کے راستے پر ہے۔

آخر میں، کھوکھلی - کور فائبر ڈیٹا - سینٹر آپٹکس کے لئے ایک زبردست ترقی کی نمائندگی کرتا ہے۔ ہوا کے لئے شیشے کو تبدیل کرکے ، یہ بینڈوتھ اور خطوط کو بڑھاتے ہوئے نقصان اور تاخیر کو کم کرتا ہے۔ ابتدائی آزمائشیں اس کی عملیتا کو ثابت کرتی ہیں ، اور جاری پیشرفتیں تیزی سے عملی رکاوٹوں پر قابو پاتی ہیں۔ اے آئی اور ایچ پی سی کی تعیناتیوں کے لئے جو "لائٹ - اسپیڈ" نیٹ ورکنگ کا مطالبہ کرتے ہیں ، ایچ سی ایف ایک بے مثال راستہ پیش کرتا ہے - بشرطیکہ اس کی باقی انجینئرنگ اور لاگت کے چیلنجوں کو حل کیا جاسکے۔