Το κοίλο - πυρήνα ινών (HCF) αντικαθιστά τον γυάλινο πυρήνα ενός παραδοσιακού single - ουσίας (SMF) με έναν αέρα - γεμάτο κέντρο. Στην ουσία, ένα HCF κατασκευάζεται ως μικροδομημένο γυαλί "κέλυφος" που περιβάλλει ένα κεντρικό κανάλι αέρα. Το φως καθοδηγείται όχι με συνολική εσωτερική αντανάκλαση στο γυαλί, αλλά από ένα φαινόμενο φωτονικής ζώνης ή αντιπαράθεσης στην επένδυση. Το σχήμα 1 δείχνει έναν κοινό σχεδιασμό αντιπαράθεσης "περιστροφικού": έναν κεντρικό πυρήνα αέρα που περιβάλλεται από ένα δακτύλιο λεπτού σωλήνα χαλαζία. Αυτό επιτρέπει πάνω από το 99% της λειτουργίας φωτός να παραμείνει στον αέρα, μειώνοντας σημαντικά την αλληλεπίδραση με το γυαλί. Αντίθετα, ένα SMF αποτελείται από ένα συμπαγές γερμανικό - doped πυρήνα πυριτίας (περίπου 9 μm σε διάμετρο) μέσα σε ένα χαμηλό - διάθλαση - ευρετήριο γυαλί. Επειδή ο πυρήνας HCF έχει πολύ χαμηλότερο δείκτη διάθλασης (N≈1) από την επένδυση, απαιτείται εξειδικευμένη δομή επένδυσης για να περιορίσει το φως.
Εικόνα 1: Hollow - Σχεδιασμός ινών πυρήνα. (α) Σχηματικό ενός σωληνοειδούς αντιπαρατεαντικού κοίλου - πυρήνα (HCF): Το φως περιορίζεται σε κεντρικό πυρήνα αέρα που περιβάλλεται από ένθετα λεπτό γυαλί τριχοειδή αγγεία. (β) Παραδοσιακό μονό -} ίνα mode χρησιμοποιεί έναν συμπαγές γυάλινο πυρήνα. Η γεωμετρία του πυρήνα HCF και της επένδυσης (π.χ., οι δακτύλιοι γυαλιού κηρήθρας) προκαλούν το φως να αντανακλά πίσω στο κανάλι αέρα είτε μέσω του φωτονικού αποτελέσματος Bandgap είτε του αποτελέσματος αντιπαράθεσης.
Εξασθένηση (απώλεια)
Το παραδοσιακό μονό - fiber mode (SMF) έχει πολύ χαμηλή απώλεια στη ζώνη C - (περίπου 0,2 dB/km). Για παράδειγμα, το Corning SMF - 28 Ull Fiber έχει απώλεια μικρότερη από 0,16 dB/km στα 1550 nm. Real - World, High - Η ποιότητα SMF έχει εύρος απώλειας 0,16-0,2 dB/km στα 1550 nm. Σε σύγκριση, τα πρώιμα πρωτότυπα HCF παρουσίασαν απώλειες στην περιοχή 1-10 dB/km. Χάρη στις τεχνολογικές εξελίξεις (ενσωματωμένα αντιμονοπωλιακά σχέδια, τα "περιστρεφόμενα" HCFs κ.λπ.), οι απώλειες HCF έχουν μειωθεί σημαντικά: από περίπου 1,3 dB/km το 2018 έως περίπου 0,65 dB/km το 2019 και στη συνέχεια σε περίπου 0,28 dB/km σε 2020. Τα εργαστηριακά πρωτότυπα έχουν επιτύχει περίπου 0,11 dB/km. Σε συνδέσμους κέντρου δεδομένων βραχείας προστασίας (δεκάδες χιλιόμετρα), ακόμη και 0,2-0,3 dB/km είναι αποδεκτό, οπότε η HCF είναι κοντά στην ισοτιμία των πρακτικών απώλειας.
Σημεία αναφοράς εξασθένησης:SMF (1550 nm) ≈0,16-0,2 dB/km. HCF (επί του παρόντος) ≲0.2-0.3 dB/km (στόχος ~ 0.1 dB/km).
Η πρακτική συνέπεια είναι ότι οι άμεσες σύνδεσμοι HCF μπορούν να καλύψουν τις αποστάσεις παρόμοιες με εκείνες του ενιαίου - fiber mode (SMF) χωρίς την ανάγκη ενισχυτών επαναλήπτη. Επειδή το HCF αποφεύγει τον γυάλινο πυρήνα, οι υπόλοιπες απώλειες του προέρχονται κυρίως από διαρροή και σκέδαση επιφάνειας. Συγκεκριμένα, η σκέδαση Rayleigh είναι αμελητέα στον αέρα, επιτρέποντας περαιτέρω μείωση των ζημιών μέσω βελτιωμένων δομών αντισυμβαλλομένων αντι --. Το αποτέλεσμα είναι ότι το καλά - σχεδιασμένο HCF μπορεί να ανταγωνιστεί τις συμβατικές οπτικές ίνες σε εξασθένηση, τουλάχιστον σε μικρές έως μεσαίες αποστάσεις.
Καθυστέρηση (καθυστέρηση διάδοσης)
Επειδή η HCF διεξάγει φως στον αέρα, ο αποτελεσματικός δείκτης διάθλασης είναι κοντά στο 1 (σε σύγκριση με περίπου 1,47 σε γυαλί). Αυτό σημαίνει ότι το φως διαδίδεται σημαντικά ταχύτερα στο HCF. Σε πρακτικές εφαρμογές, το HCF μπορεί να μειώσει την καθυστέρηση διάδοσης κατά περίπου 30% έως 50%. Για παράδειγμα, η καθυστέρηση της ομάδας του μονού - fiber mode (SMF) είναι περίπου 2,0 μs/km, ενώ τα δημοσιευμένα σχέδια HCF έχουν καθυστέρηση ομάδας περίπου 1,54 μs/km. Με άλλα λόγια, η καθυστέρηση ενός συνδέσμου HCF μειώνεται κατά περίπου 31% ανά χιλιόμετρο. Τα σχήματα 2Α - b απεικονίζουν αυτό το αποτέλεσμα επιτάχυνσης. (Σημείωση: Ορισμένες πηγές αναφέρουν βελτιώσεις ταχύτητας τόσο υψηλές όσο περίπου 47%, ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαφορά δείκτη διάθλασης.)
Εικόνα 2:Το πλεονέκτημα ταχύτητας του Hollow - πυρήνα ινών. Στο Hollow - πυρήνα HCF (δεξιά), τα φωτεινά παλμούς διαδίδονται περίπου 50% ταχύτερα από ό, τι στο γυαλί- πυρήνα SMF (αριστερά). Αυτό μειώνει την καθυστέρηση της ομάδας (λανθάνουσα κατάσταση) ανά μήκος μονάδας κατά περίπου 30% έως 50%. Το σχήμα δείχνει ότι ένας σύνδεσμος HCF μεταδίδει τα ίδια δεδομένα σε περίπου δύο - τρίτα του χρόνου ενός συνδέσμου SMF. Σε πραγματικές εφαρμογές - παγκόσμιων εφαρμογών, ένας σύνδεσμος HCF 10 km έχει καθυστέρηση διάδοσης περίπου 15 μs (5 ns/m), ενώ ένας σύνδεσμος SMF έχει καθυστέρηση διάδοσης περίπου 20 μs, με αποτέλεσμα το τέλος {{15} σε - encency savings περίπου 5 μs. Οι μετρήσεις των OFS επιβεβαιώνουν ότι το HCF έχει λανθάνουσα κατάσταση περίπου 1,54 μs/km, ενώ η SMF έχει λανθάνουσα κατάσταση περίπου 2,24 μs/km (μείωση περίπου 31%). Αυτή η μείωση της καθυστέρησης είναι κρίσιμη για την ανταλλαγή δεδομένων AI/HPC και την υψηλή συναλλαγή συχνότητας AI/HPC. Στην πραγματικότητα, οι δοκιμές της βιομηχανίας αναφέρουν σταθερά βελτιώσεις λανθάνουσας κατάστασης περίπου 30%. (Σε μια πρόσφατη δοκιμή της Μαδρίτης, ένας σύνδεσμος HCF 1,386 km μείωσε τον γύρο - καθυστέρηση ταξιδιού κατά 4,287 μs σε σύγκριση με την SMF.) Περίληψη:
Αναφορά αναφοράς Latency: SMF ≈2,0 μs/km. HCF ≈1,5-1,6 μs/km, που αντιπροσωπεύει μείωση της καθυστέρησης περίπου 30-35%.
Αυτό το πλεονέκτημα "ταχύτητας φωτός" επιτρέπει στα κέντρα δεδομένων να διανέμονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις εντός ενός δεδομένου προϋπολογισμού καθυστέρησης. Ομοίως, μέσα σε ένα μόνο κέντρο δεδομένων ή πανεπιστημιούπολη, οι σύνδεσμοι HCF μπορούν να μειώσουν σημαντικά την καθυστέρηση του λυκίσκου, συμβάλλοντας στην κάλυψη του υπο -- τελικού άκρου - σε - απαιτήσεις καθυστέρησης των κατανεμημένων αμαξοστοιχιών AI.
Διασπορά και μη γραμμικά αποτελέσματα
Το HCFS κληρονομεί εξαιρετικά χαμηλή διασπορά. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του φωτός κατοικεί στον αέρα, η διασπορά υλικού (το μήκος κύματος - εξαρτώμενη μεταβολή του δείκτη διάθλασης του γυαλιού) είναι αμελητέα. Ένα προσεκτικά σχεδιασμένο αντι -- συντονισμένο HCF εκθέματα κοντά - μηδενική διασπορά στη χαμηλή ζώνη απώλειας -. Αυτό ελαχιστοποιεί αποτελεσματικά τη διεύρυνση των παλμών, βελτιώνοντας το εύρος ζώνης - προϊόν απόστασης. Ομοίως, η διασπορά του τρόπου πόλωσης (PMD) σε HCFS είναι ελάχιστη και οι επιδράσεις των περιβαλλοντικών παραγόντων (θερμοκρασία και στρες) είναι ελάχιστες. Συγκριτικά, το SMFS παρουσιάζει διασπορά περίπου 17 ps/(nm · km) στα 1550 nm (με μεγαλύτερη παραλλαγή κατά μήκος της ζώνης C/L) και το PMD σε υψηλές οπτικές ίνες είναι περίπου 0,05-0,2 ps/√km.
Σε HCFS, τα μη γραμμικά αποτελέσματα (όπως η μη γραμμικότητα Kerr, SPM/XPM και τέσσερις - ανάμειξη κύματος) είναι αρκετές τάξεις μεγέθους ασθενέστερες. Με πάνω από το 99,99% των τρόπων λειτουργίας στον αέρα, ο αποτελεσματικός μη γραμμικός συντελεστής είναι περίπου 100 έως 1000 φορές μικρότερος από τον ισοδύναμο μη γραμμικό συντελεστή σε πυρίτιο. Αυτό σημαίνει ότι το HCF μπορεί να υποστηρίξει υψηλότερες οπτικές δυνάμεις πριν από τη μη γραμμική παραμόρφωση, ενδεχομένως βελτιώνοντας τη φασματική απόδοση ανά κανάλι ή απλοποιώντας τις μορφές διαμόρφωσης. Όπως επισημαίνουν ορισμένοι υποστηρικτές, μπορεί επίσης να βελτιώσει την ασφάλεια (καθιστώντας ευκολότερη την παρακολούθηση ή την έγχυση των ινών μέσω της ίνας).
Συνολικά, το HCF μειώνει σημαντικά τους περιορισμούς του εύρους ζώνης και τους μη γραμμικούς περιορισμούς που σχετίζονται με τη διασπορά. Τα κέντρα δεδομένων μπορούν να χρησιμοποιήσουν ευρύτερα μήκη κύματος (πέρα από την τυπική ζώνη C -) για να επιτευχθούν οι σύνδεσμοι υψηλής - χωρίς την ανάγκη αποζημίωσης διασποράς. Πολλά σχέδια HCF διαθέτουν ένα ευρύ "πρώτο παράθυρο αντιπαράθεσης" που καλύπτει μεγάλο μέρος της ζώνης 1,5 έως 1,6 μm με επίπεδη απώλεια, ενώ το δεύτερο παράθυρο μπορεί να επεκταθεί στη ζώνη L - και ακόμη και στην ορατή ζώνη με χαμηλότερη απώλεια. Συνολικά, το δυναμικό του εύρους ζώνης του HCF είναι τουλάχιστον συγκρίσιμο και ενδεχομένως ακόμη μεγαλύτερο από αυτό του SMF, ειδικά όταν εξετάζεται η λειτουργία πολλαπλών και υψηλών δυνάμεων μετάδοσης.
Εύρος ζώνης και χωρητικότητας
Η υψηλή ταχύτητα της HCF και η χαμηλή μη γραμμικότητα του δίνουν εξαιρετική χωρητικότητα. Μεταφορικά, το HCF είναι σαν μια ταχύτερη οπτική ίνα με ευρύτερες λωρίδες: μπορεί να φέρει περισσότερα "αυτοκίνητα" (bits) με ταχύτερη ταχύτητα. Το σχήμα 3 (δεξιά) απεικονίζει αυτό: Ένα "σούπερ φορτηγό" HCF μπορεί να μεταφέρει περισσότερα δεδομένα σε υψηλότερη ταχύτητα από ένα αυτοκίνητο SMF ". Στην πράξη, η HCF έχει επιδείξει εξαιρετικά υψηλά ποσοστά δεδομένων σε εργαστηριακά πειράματα. Για παράδειγμα, τα πειράματα έχουν επιτύχει ποσοστά καναλιών 800 GB/s και 1,2 TB/s χρησιμοποιώντας αντιπαρατετατικό HCF που χρησιμοποιούν συνεκτική πολυπλεξία διαίρεσης κύματος (WDM). Στο Real - World Networks, το HCF έχει υποστηρίξει τα κανάλια 6 x 100 GB/S και παρόμοια φορτία πολλαπλών - μήκους κύματος σε μία ίνα.
Εικόνα 3:Αναλογία παραγωγής δεδομένων. HCFΜπορεί να εξομοιωθεί με ένα ταχύτερο, υψηλό - χωρητικότητα "φορτηγό", ενώ το SMF παρομοιάζεται με ένα "αυτοκίνητο". Αυτό αντικατοπτρίζει τον συνδυασμό του υψηλού εύρους ζώνης του HCF (περισσότερα μήκη κύματος/τρόπους, χαμηλότερη παραμόρφωση) και υψηλότερη ταχύτητα διάδοσης. Σε αντίθεση με το SMF (αριστερά), το HCF αποφεύγει τις μη γραμμικότητες από γυαλί και μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα ευρύτερο φασματικό παράθυρο, επιτρέποντας τους ρυθμούς δεδομένων που υπερβαίνουν τα terabits/δευτερόλεπτα σε μία ίνα.
Βασικά σημεία της χωρητικότητας HCF:
● εύρος μήκους κύματος:Το HCF δεν περιορίζεται από τις "κορυφές του νερού" απορρόφησης πυριτίου και τις απορροφήσεις υπεριώδους SMF. Τα νέα σχέδια HCF λειτουργούν καλά από ~ 1200 nm έως ~ 1700 nm, και ακόμη και από ορατό για εξειδικευμένους τύπους.
● κανάλια WDM:Οι πρώιμες δοκιμές δείχνουν ότι η HCF μεταφέρει δεκάδες κανάλια WDM (ζώνη C+L) με ελάχιστη μη γραμμική διαταραχή.
● Μορφές διαμόρφωσης:Επειδή η μη γραμμικότητα είναι χαμηλή, το HCF μπορεί να μεταφέρει ευκολότερα υψηλό - διαμόρφωση παραγγελίας (π.χ. . 64 qam) σε υψηλή ισχύ ανά κανάλι.
● bit - rate:Με συνεκτική ανίχνευση, το HCF θα πρέπει να υποστηρίζει το ίδιο ανά - bit {-} ως SMF (100 GB/s+ ανά μήκος κύματος). Οι πρώτες δοκιμές στα 100-600 GB/S κύματος έχουν πετύχει.
Συνοπτικά, προσφέρει το HCFτουλάχιστονΤο ίδιο δυνητικό εύρος ζώνης με το SMF και, σε multi - συνδέσμους καναλιών, μπορεί συχνά να το υπερβεί μέσω υψηλότερης ισχύος εκτόξευσης και χαμηλότερης παρεμβολής. Η μόνη προειδοποίηση είναι ότι πολλοί τύποι HCF έχουν ένα πεπερασμένο χαμηλό - παράθυρο απώλειας, έτσι ώστε η χρήση πλήρους ινών C+L+U χρήση μπορεί να απαιτεί πολλαπλούς τύπους ινών ή βελτιστοποιημένη διασπορά - μηχανικά σχέδια.
Κατασκευή και πρακτικές προκλήσεις
Ενώ η φυσική του HCF είναι πολλά υποσχόμενη, παραμένουν αρκετές μηχανικές προκλήσεις:
● Σύνθετες προ -μορφές:Οι προπληρωμές HCF (οι δομές γυάλινων ράβδων) είναι περίπλοκες. Απαιτούν τη στοίβαξη πολλαπλών λεπτών τριχοειδών σωλήνων, οι οποίες απαιτούν υψηλή - παρασκευή ακριβείας και σύλληψη ελέγχου. Ως αποτέλεσμα, το τρέχον HCF γίνεται σε περιορισμένο όγκο. Η κατασκευή κλιμάκωσης στις δεκάδες χιλιάδες χλμ. Οι συνδέσεις ινών DC θα λάβουν περισσότερη ανάπτυξη και νέες γραμμές παραγωγής.
● Συγκόλληση και συνδετήρες:Το HCF δεν μπορεί να ζευγαρώσει απευθείας με τυποποιημένες υποδοχές ινών. Έτσι, οι τερματισμοί χρησιμοποιούν σύντομες συμβατικές κοιλότητες SMF. Στην πράξη, η βιομηχανία χρησιμοποιεί τη συγκόλληση σύντηξης του HCF σε κατόχους SMF σε συνδέσμους LC/SC. Οι αναφερόμενες απώλειες ματίσματος κυμαίνονται από ~ 0,5 dB (βελτιστοποιημένη) έως ~ 2,5 dB. Οποιοσδήποτε σύνδεσμος/pigtail προσθέτει ~ 0,5 dB. Αυτές οι επιπλέον απώλειες (ανά σύνδεσμο) είναι σημαντικές σε σύγκριση με έναν προϋπολογισμό πομποδέκτη σε ένα DC. Χαμηλή - Απώλειψη συνδέσμων HCF και νέες χαμηλές - Οι λύσεις Cost Cost είναι ενεργές περιοχές Ε & Α.
● Συλλέξτε και συσκευασία ευαισθησίας:Το HCF (ιδιαίτερα το μεγάλο - βασικά σχέδια) είναι πιο ευαίσθητο στην κάμψη και το micro - κάμψη από το SMF. Οι στροφές εισάγουν απώλεια και μπορούν να μετατρέψουν τις λειτουργίες. Για να μετριαστεί αυτό, τα καλώδια HCF χρησιμοποιούν χαλαρά - Tube ή κορδέλα κατασκευή με μεγάλες ακτίνες κάμψης. Απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή για την πρόληψη της πίεσης κατά την εγκατάσταση. Στις εργαστηριακές δοκιμές, το HCF σε άκαμπτους τροχούς έδειξε αποδεκτή συμπεριφορά, αλλά η πραγματική καλωδίωση (με ελάχιστη διαταραχή) μπορεί στην πραγματικότητα να αυξήσει την υψηλότερη - παρεμβολές λειτουργίας παραγγελίας εκτός εάν έχει σχεδιαστεί με φίλτρα λειτουργίας. OFS και άλλοι έχουν προσθέσει δομές "διακλάδωσης" για να αποσυρθούν σκόπιμα υψηλότερα - τρόποι παραγγελίας και να καταστείλει τη διασπορά των τρόπων.
● Μάγκο και απώλεια ινών:Οι χαμηλές απώλειες ρεκόρ (≪0,2 dB/km) έχουν μετρηθεί σε κλώνους HCF "Bare". Η καλωδίωση, η ματίσματος και οι περιβαλλοντικοί παράγοντες (μόλυνση, υγρασία) αυξάνουν συνήθως την απώλεια. Για παράδειγμα, το OFS ανέφερε ότι η καλωδίωση του HCF τους προστέθηκε ~ 0.1-0.7 db/km απώλεια σε ζώνη C -. Έτσι, το πραγματικό - παγκόσμιας απώλειας μπορεί να είναι ~ 0,3-0,5 dB/km έως ότου οι διαδικασίες ώριμες.
● Κόστος και διαθεσιμότητα:Η HCF φέρει επί του παρόντος ένα ασφάλιστρο τιμών, όπως σημειώνεται από εμπειρογνώμονες της βιομηχανίας. Οι πρώιμες αναπτύξεις (π.χ. BT/Lumenisity για το Χρηματιστήριο του Λονδίνου) είναι οι εξειδικευμένες χρησιμοποιήσεις - περιπτώσεις όπου το κόστος είναι δικαιολογημένο. Για να γίνει mainstream σε διασυνδέσεις DC, οι όγκοι παραγωγής πρέπει να μειωθούν και το κόστος των υλικών. Αρκετές νέες επιχειρήσεις (δίκτυα σχετικότητας, Lumenisity, Silenfiber κ.λπ.) δημιουργούν παραγωγή HCF με χρηματοδότηση και εξαγορές VC.
Συνοπτικά,πρακτικοί σύνδεσμοι HCFΣήμερα μπορεί να απαιτήσει προσεκτικό χειρισμό: συνδεδεμένοι συνδετήρες σύντηξης, μεγάλοι βρόχοι χαλάρωσης και εξειδικευμένα καλώδια. Η βιομηχανία αναπτύσσει ενεργά τα πρότυπα και τις βέλτιστες πρακτικές. Για παράδειγμα, τα καλώδια Accucore ™ προσφέρονται τώρα για HCF με τυποποιημένους παράγοντες μορφής. Ωστόσο, κάθε σύνδεσμος HCF εξακολουθεί να προκαλεί περίπου 0,5-3 dB επιπλέον απώλειας για καλωδίωση/ματίσματα, περιορίζοντας την εμβέλεια και απαιτούσε τον προϋπολογισμό ενέργειας.
Δοκιμές και πρωτότυπα στις ρυθμίσεις δεδομένων
Το HCF μετακινείται ήδη από το εργαστήριο σε πραγματικά δίκτυα. Οι πρόσφατες δοκιμές πεδίου και οι πιλοτικές αναπτύξεις παρουσιάζουν πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα:
● DC - σε - συνδέσμους DC:Τον Φεβρουάριο του 2024, ο ισπανός χειριστής Lyntia συνεργάστηκε με τη Nokia, του Furukawa και της Digital Realty για να αναπτύξει ένα κοίλο - πυρήνα μεταξύ ενός ποπ και ενός κέντρου δεδομένων της Μαδρίτης. Πάνω από ένα σύνδεσμο HCF 1,386 χλμ.287 µs (>30%) σε σύγκριση με το SMF, ενώ μεταφέρει 600 GB/s σε ένα μόνο μήκος κύματος. Αυτή η πραγματική - παγκόσμια δοκιμή χρησιμοποίησε συνεκτικές αναμεταδότες στα 100 GB/s ανά λ. Η δοκιμή επιβεβαίωσε ότι το HCF μπορεί να συνδυαστεί σε υπάρχουσα υποδομή (καλώδιο Accucore® OFS) με τυποποιημένο συνεκτικό γρανάζι, ανοίγοντας την πόρτα για διασυνδέσεις DC.
● Σύντομο - προσέγγιση συνδέσμων:Το OFS Labs κατέδειξε σύνδεση 3,1 km HCF που φέρει 10 GB/s DWDM (10 μήκη κύματος) για εμπορικά δίκτυα. Αυτή ήταν η πρώτη μετάδοση HCF, που δείχνει bit - σφάλμα - δωρεάν 10GB/s πάνω από το καλώδιο ινών με μείωση κατά λανθάνουσας κατάστασης 31%. Παρομοίως, τα εργαστήρια Nokia/Bell έχουν δοκιμάσει HCF στα 800-1200 GB/s Assgregate (8 × 100GB/s) σε εργαστηριακές ρυθμίσεις.
● Οικονομικά και εμπορικά δίκτυα:Η εξοικονόμηση λανθάνουσας κατάστασης της HCF έχει προσελκύσει υψηλές - συναλλαγές συχνότητας (HFT) χρησιμοποιήστε - περιπτώσεις. Το 2021, η Lumenisity (τώρα μέρος της Nokia) και του Eunetworks εγκατέστησαν το Hollow - βασικούς συνδέσμους για να συνδέσουν το χρηματιστήριο του Λονδίνου. Χρησιμοποιώντας το HCF για το τελευταίο - μίλι στους χώρους συναλλαγών, μειώνονται οι καθυστέρηση των μικροδευτερολέπτων. Τέτοιες αναπτύξεις σηματοδοτούν μερικές από τις πρώτες εμπορικές χρήσεις του HCF. (Η BT και άλλοι έχουν επίσης δοκιμάσει HCF για κινητά backhaul και ασφαλή δίκτυα, αν και αυτά είναι εκτός DCS.)
● Ανταλλαγές δεδομένων AI/HPC:Ενώ τα δημόσια δεδομένα είναι περιορισμένα, οι μεγάλοι πάροχοι σύννεφων διερευνούν το HCF. Η Microsoft Azure έχει σχηματίσει μια ομάδα (πρώην Lumenisity) σε πρωτότυπους συνδέσμους HCF μεταξύ κέντρων δεδομένων. Τα δίκτυα σχετικότητας (ένα US Start - UP) αναπτύσσουν HCF ειδικά για AI Datacenter Fabrics. Αυτές οι προσπάθειες στοχεύουν στην εκμετάλλευση της ταχύτητας του HCF για την ανακούφιση των σημείων συμφόρησης της λανθάνουσας κατάστασης στην κατανεμημένη εκπαίδευση AI. Παρόλο που εξακολουθεί να είναι νωρίς, αυτές οι πρωτοβουλίες υπογραμμίζουν το δυναμικό της τεχνολογίας σε περιβάλλοντα υπερ -κλίμακας και HPC.
Σε όλες αυτές τις δοκιμές,Οι παραστάσεις πληρούν τις προσδοκίες: Σημαντικές σταγόνες λανθάνουσας κατάστασης (συνήθως ~ 30%) και Multi - εκατοντάδες - χωρητικότητα Gbps σε σύντομους συνδέσμους. Ωστόσο, καμία από αυτές τις δοκιμές δεν επεκτείνει ακόμη HCF εκατοντάδες χιλιόμετρα - που παραμένει μελλοντική εργασία. Προς το παρόν, το HCF ταιριάζει καλύτερα στο Metro - Scale ή intra - συνδέσμους δεδομένων (έως ~ 10-20 km), όπου τα οφέλη του λάμπουν χωρίς να απαιτούν ενεργούς επαναλήψεις.
Outlook: AI/HPC και μελλοντικά δίκτυα δεδομένων δεδομένων
Η ώθηση προς το AI και το Ultra - Η γρήγορη HPC αυξάνει τη ζήτηση για ultra - χαμηλή - λανθάνουσα κατάσταση, ultra - υψηλό - συνδέσεις εύρους ζώνης. Το HCF είναι μοναδικά τοποθετημένο για να αντιμετωπίσει αυτές τις ανάγκες. Με τη μείωση της καθυστέρησης του συνδέσμου ~ 30% ανά χλμ., Η HCF επιτρέπει στους χειριστές DC να τεντώσουν τη γεωγραφική κάλυψη: Οι αναλύσεις υποδηλώνουν ότι τα κέντρα δεδομένων θα μπορούσαν να τοποθετηθούν 1,5 × μακρύτερα για την ίδια λανθάνουσα κατάσταση. Αυτή η "γεωγραφική ευελιξία" μπορεί να είναι κρίσιμη καθώς τα συστάδες ΑΙ καλύπτουν πολλαπλές τοποθεσίες. Ομοίως, μέσα σε ένα κέντρο δεδομένων, το HCF μπορεί να κόψει inter - rack και inter - λανθάνουσες λανθάνουσες περιόδους, τροφοδοτώντας μεγάλα μοντέλα με ελάχιστη καθυστέρηση μεταφοράς δεδομένων.
Πέρα από την ακατέργαστη ταχύτητα, η χαμηλή μη γραμμικότητα και η υποστήριξη ευρείας φάσματος του HCF, οι μελλοντικοί πομποδέκτες μπορούν να ωθήσουν τα ποσοστά δεδομένων ακόμη υψηλότερα. Σε συνδυασμό με προηγμένη διαμόρφωση και παράλληλα συστήματα ινών (π.χ. HCF Multicore HCF), η συνολική απόδοση θα μπορούσε να υπερβεί σημαντικά τους σημερινούς συνδέσμους SMF. Οι πάροχοι οραματίζονται το HCF που μεταφέρουν το Terabit - ανά - δεύτερη κυκλοφορία ανά κλώνο την επόμενη δεκαετία, ικανοποιώντας τις ανάγκες I/O Exascale των τσιπ AI.
Η βιομηχανία λαμβάνει γνώση. Οι κύριοι παίκτες Cloud/HPC (Microsoft, Google, Meta) έχουν χρηματοδοτήσει την Ε & Α του HCF ή τις εξαγορές και οι νεοσύστατες επιχειρήσεις (σχετικότητα, Lumenisity) έχουν εξασφαλίσει εκατομμύρια σε επιχειρηματικά και κυβερνητικά υποστήριξη. Τα πρότυπα και οι κοινοπραξίες αρχίζουν να περιλαμβάνουν HCF σε μελλοντικά σχέδια δικτύου. Ενώ παραμένουν πολλές αβεβαιότητες (κόστος, αξιοπιστία, ολοκλήρωση), η τάση είναι σαφής: η HCF είναι σε καλό δρόμο για να γίνει ένα βασικό δομικό στοιχείο για τα επόμενα - γενιά χαμηλής - λανθάνουσα κατάσταση, υψηλή - δίκτυα δεδομένων δεδομένων.
Συμπεράσματα, Hollow - Η βασική ίνα αντιπροσωπεύει μια συναρπαστική πρόοδο για τα δεδομένα - κεντρική οπτική. Με την ανταλλαγή γυαλιού για αέρα, μειώνει την απώλεια και την καθυστέρηση ενώ επεκτείνει το εύρος ζώνης και τη γραμμικότητα. Οι πρώτες δοκιμές αποδεικνύουν τη βιωσιμότητά της και οι συνεχιζόμενες εξελίξεις ξεπερνούν ταχέως τα πρακτικά εμπόδια. Για τις αναπτύξεις AI και HPC που απαιτούν το "Light" - speed "δικτύωση, η HCF προσφέρει μια απαράμιλλη διαδρομή προς τα εμπρός - υπό την προϋπόθεση ότι μπορούν να λυθούν οι εναπομείναντες προκλήσεις μηχανικής και κόστους.
