Fotonica voor efficiënte datacenters

Door de opkomst van cloud computing-diensten zoals Facebook en Google moeten datacenters exponentieel toenemende hoeveelheden informatie verwerken. Om aan de toenemende behoefte aan bandbreedte te kunnen voldoen, worden steeds meer servers toegevoegd, wat leidt tot enorme datacenters die momenteel alleen al in Nederland ongeveer 2 Terawattuur per jaar verbruiken – 2% van het totale nationale elektriciteitsverbruik. In de groep Electro-Optical Communications van het Institute for Photonic Integration richtte Gonzalo Guelbenzu zich op het verbeteren van het netwerk dat alle servers binnen het datacenter met elkaar verbindt, omdat daar het grootste deel van het dataverkeer plaatsvindt en daar de grootste problemen optreden. De informatie die datacenters verwerken, gaat via snelle optische netwerken van server naar server. Daar zetten transceivers de optische datasignalen in elektrische signalen om zodat deze kunnen worden opgeslagen, herverdeeld of anderszins worden verwerkt door elektronische schakelaars. Het eerste dat Guelbenzu deed, was deze schakelaars verkleinen: hij demonstreerde een prototype van een schakelaar die 4 x 128 poorten aankan, met een bandbreedte van 5,12 Tb/s. Guelbenzu heeft ook een analytisch model gemaakt dat in staat is om verschillende netwerkopstellingen te vergelijken op het gebied van energieverbruik, kosten en het benodigde aantal schakelaars, transceivers en glasvezels. Hij gebruikte dit model om te verkennen wat gebeurt wanneer hedendaagse fotonische schakelaars en wavelength division multiplexing-technieken worden geïntroduceerd in datacenter-netwerken. Het bleek dat besparingen in de orde van grootte van 50% tot de mogelijkheden behoren.

Technische Universiteit Eindhoven
www.tue.nl