¿Cómo podemos escalar los centros de datos de tal manera que puedan manejar más datos a un costo menor? mientras consume menos energía? En la Universidad Tecnológica de Eindhoven, Doctor. El estudiante Gonzalo Guelbenzu desarrolló estrategias para procesar la misma cantidad de datos con la mitad del consumo de energía, y ocupando solo una cuarta parte del espacio que se necesita actualmente.

Con el auge de los servicios de computación en la nube como Facebook y Google, Los centros de datos tienen que procesar cantidades de información cada vez mayores. Para satisfacer la necesidad de más ancho de banda, siguen agregando más servidores, lo que lleva a enormes centros de datos que actualmente solo en los Países Bajos consumen alrededor de 2 teravatios-hora al año, es decir, el 2 por ciento del consumo nacional total de energía eléctrica. En el grupo de Comunicaciones Electroópticas del Instituto de Integración Fotónica, Gonzalo Guelbenzu se centró en mejorar la red que interconecta todos los servidores dentro del centro de datos, ya que allí ocurre la mayor parte del tráfico de datos y se produce un cuello de botella en el rendimiento.

La información procesada en los centros de datos se transporta a través de redes ópticas rápidas de servidor a servidor. Allí los transceptores transforman las señales ópticas de datos en eléctricas, permitiendo que estos se almacenen, reempaquetados o procesados ​​de otro modo mediante interruptores electrónicos. Lo primero que hizo Guelbenzu fue reducir estos conmutadores:demostró un conmutador prototipo que puede manejar 4 x 128 puertos, con un ancho de banda de 5,12 Terabits por segundo, lo que lo convierte en uno de los conmutadores más compactos del mundo.

Cuadriplicar la cantidad de interruptores

En su configuración, Guelbenzu puede colocar cuatro interruptores, cada uno de los cuales consume menos energía en la misma superficie del rack, que ahora alberga solo uno. 'Esto significa que puede procesar cuatro veces más información en el mismo espacio, mientras consume solo el doble de energía, ' el explica. La principal elección de diseño, el Ph.D. estudiante hecho, era integrar un tipo diferente de transceptores. 'Los dispositivos de conmutación estándar tienen transceptores enchufables en la parte delantera, donde las fibras ópticas se conectan a la unidad de rack. El área del panel frontal limita la cantidad de transceptores que se pueden instalar. Al usar transceptores integrados colocados lo más cerca posible del procesador del conmutador, no solo podemos aumentar la cantidad de puertos, pero también reducir las pérdidas, ya que la señal eléctrica tiene que viajar a distancias más cortas hacia el chip de conmutación '.

En segundo lugar, el ingeniero eléctrico hizo un modelo analítico que es capaz de comparar diferentes configuraciones de red en términos de consumo de energía, costo, y la cantidad necesaria de interruptores, transceptores y fibras. El modelo investiga la introducción de la conmutación óptica y las denominadas tecnologías de multiplexación por división de longitud de onda en centros de datos híbridos.

Grandes ahorros

Usó este modelo para estimar lo que sucedería si introdujera los interruptores fotónicos actuales y las tecnologías de multiplexación por división de longitud de onda en las redes de centros de datos. 'En el caso de conmutadores de 25 Gigabit / s, que actualmente son cada vez más comunes en la práctica, la introducción de un número máximo de interruptores fotónicos conduce a un ahorro del 45 por ciento en los interruptores, 60 por ciento en transceptores, 50 por ciento en fibras, 55 por ciento en consumo de energía, y 48 por ciento en costo '. Finalmente, Demostró que la integración de estas tecnologías también es prácticamente posible mediante la construcción de un centro de datos híbrido de pequeño tamaño completamente funcional.