Met slechts een kwart van de benodigde ruimte dezelfde hoeveelheid data verwerken voor de helft van de energie. Dat klinkt veelbelovend en vooral besparend. Gonzalo Guelbenzu van de Technische Universiteit Eindhoven promoveerde op het ontwikkelen van een methode om door te rekenen wat er gebeurt als bestaande fotonische schakelaars in datacenters gebruikt zouden worden. Daarnaast ontwikkelde hij een prototype van een optische switch met 4 x 128 poorten.
Uit Guelbenzu’s berekeningen blijkt dat bij gebruik van hedendaagse fotonische schakelaars en wavelength division mulitplexing in datacenters besparingen tot 45 procent in schakelaars, 60 procent in zenderontvangers, 50 procent in energieverbruik en 48 procent in kosten mogelijk zijn. Hij ging hierbij uit van het gebruik van 25 Gb/s-schakelaars.
Om te bewijzen dat zijn onderzoeksmethode klopt, bouwde hij een kleinschalig hybride datacenter met een switch van 20 bij 20 cm en een rackmaat van 0,25 U. Een enkele switch vroeg minder dan 150 Watt vermogen, wat bij de vier switches die in 1 u passen neerkomt op 600 Watt.
Het single-board prototype heeft twaalf optische transceivers voor de elektronische-naar-optische en optische-naar-elektronische omzetting die om een speciale switching-asic heen gebouwd zijn. Dit is expres gedaan, omdat een kortere afstand van de asic tot de transceiver zorgt voor een lager energieverbruik.
In totaal passen er vier prototypes van het bord in een rack, waardoor 4 x 128 Gbit/s-poorten beschikbaar zijn met een totale doorvoersnelheid van 5,12 Tbps. De aansluitingen voor de zenderontvangers zitten aan de voorzijde van het rack, waardoor het oppervlak van het voorpaneel de hoeveelheid zenderontvangers beperkt.
Het ontwerp gebruikt weliswaar meer energie dan een gewone switch, maar doordat het aantal poorten ook vier keer groter is, gebruik je technisch gezien maar twee keer zo veel energie. Kort gezegd: ‘je kunt vier keer zoveel informatie verwerken in dezelfde ruimte, terwijl je slechts twee keer zoveel energie verbruikt’.
