« Luxtera est bien avancée dans les processus de conversion des informations électroniques en photons et leur transport par câble optique directement vers les semi-conducteurs », a déclaré Bill Gartner, vice-président et directeur général de Cisco. (crédit : D.R.)
Avec le bouclage du rachat de Luxtera pour 660 millions de dollars, Cisco va pouvoir intégrer sa technologie photonique sur silicium aux prochains réseaux de datacenters. Les débits pourront passer de 100 à 400 GbE.
Cisco a finalisé le rachat de l'entreprise de semi-conducteurs optiques Luxtera, annoncé en décembre 2018, pour 660 millions de dollars. Le fournisseur dispose désormais d'une technologie optique avancée pour satisfaire les besoins de vitesse et de débit des futurs réseaux de datacenters à l'échelle Web. « Parce que la capacité du port système passe de 100 à 400 Gigabits Ethernet (GbE) et au-delà, l'optique joue un rôle de plus en plus important pour répondre aux contraintes de l'infrastructure réseau, en particulier en terme de densité et de besoins énergétiques », avait déclaré Rob Salvagno, le vice-président de Cisco Corporate Business Development, au moment de l'annonce de l'accord en décembre dernier. « La combinaison des capacités de Cisco avec les capacités photoniques au silicium 100GbE/400GbE de Luxtera va permettra aux clients de construire des réseaux optimisés pour la performance, la fiabilité et le coût », avait encore déclaré Rob Salvagno.
En rachetant Luxtera, Cisco met la main sur une technologie de photonique au silicium qui permet de faire transiter les données des processeurs par fibre optique, beaucoup plus rapidement que ce que permet le transfert électrique actuel, selon Cisco qui intégrera la technologie dans ses futurs commutateurs et autres dispositifs réseau. « L'un des éléments les plus intéressants à propos de Luxtera, c'est que l'entreprise est bien avancée dans les processus de conversion des informations électroniques en photons et leur transport par câble optique directement vers les semi-conducteurs », a déclaré Bill Gartner, vice-président et directeur général de Cisco. « La technologie photonique au silicium de Luxtera est une véritable aubaine pour l'industrie optique », a ajouté celui-ci. « Luxtera a réussi à transférer certaines techniques de développement et de production de l'industrie des semi-conducteurs vers le monde de l'optique, ce qui fera baisser les coûts de la photonique et augmentera le rendement ».
Une architecture optique adaptée pour gérer des vitesses élevées
« Parce que les vitesses passent progressivement du 400 Gigabit Ethernet (GbE) au Terabit Ethernet (TbE), il devient difficile de tirer toute cette capacité d'une carte en ligne ou d'un ASIC et il faudra une architecture optique différente pour gérer des vitesses de plus en plus élevées. La technologie de Luxtera va permettre de répondre à ces besoins », a encore déclaré Bill Gartner. « L'optique joue un rôle important dans l'amélioration de la capacité et d'autres caractéristiques des routeurs et des commutateurs, et l'intégration du silicium et de l'optique est une étape importante de cette évolution », a-t-il ajouté. Selon Luxtera, les capacités à longue portée de la fibre monomode et le faible coût de l'optoélectronique hautement intégrée de sa technologie brevetée va permettre de créer des émetteurs-récepteurs offrant des communications optiques à haut débit.
Bill Gartner fait remarquer que Cisco doit trouver le bon niveau de prix pour ses produits. Contrairement aux ports basés sur les semi-conducteurs au silicium, le prix de la technologie optique n'a pas baissé, parce qu'elle nécessite une main-d'oeuvre plus importante pour l'assemblage. « Pour les débits supérieurs à 100 GbE, il est important que Cisco possède la bonne technologie de façon à proposer des solutions optiques à des prix compétitifs pour les entreprises, les datacenters, les gros sites Web ou les fournisseurs de services », a-t-il déclaré. « Nous devons avoir le contrôle de cette technologie pour mettre en place une chaîne de production et des processus qui nous permettent d'être compétitifs ».
Produire des commutateurs et des routeurs à plus forte densité de ports
Selon Jimmy Yu, vice-président du groupe Dell'Oro, Luxtera a été l'une des premières entreprises à développer des composants enfichables de petite taille pour le 100 Gigabits grâce aux travaux qu'elle a menés sur la photonique au silicium (SiPh). « Le marché attend des appareils qui prennent moins de place et coûtent moins cher à fabriquer. L'intégration du SiPh ou de la photonique est l'un des principaux moyens d'y parvenir », a-t-il ajouté. Cisco a déjà racheté LightWire, les fournisseurs de composants ayant attendu trop longtemps pour développer des enfichables plus petits pour le 100 Gb/s. Grâce à cette acquisition, le fournisseur a pu proposer un produit appelé CPAK, dont l'empreinte était inférieure à celle que le marché des composants pouvait fabriquer à l'époque. « L'intérêt pour Cisco, c'est qu'il a pu produire des commutateurs et des routeurs à plus forte densité de ports à des coûts compétitifs », a expliqué M. Yu. « En terme de technologie, l'absence d'un laser en silicium-photonique intégré dans la puce pour transférer les données rapidement est le manque le plus évident », a déclaré Bill Gartner. « C'est l'un des grands Graals de la photonique, mais personne ne l'a encore atteint ».
Mais, selon les analystes, il y a d'autres défis à relever, comme améliorer les modulateurs et la transmission à plus longue distance. « Il faudra encore plusieurs années de recherche pour cela, mais Luxtera et Cisco ont déjà commencé à travailler sur ces questions », a déclaré Bill Gartner. « Tous les fournisseurs n'ont pas les moyens de se lancer dans ce type de recherche. Très peu ont la capacité et les connaissances que nous avons acquises dans le domaine du silicium pour faire avancer les choses », a-t-il ajouté. Il y a bien des alternatives à la technologie optique, mais il faudrait utiliser des composants autonomes pour concevoir et fabriquer la puce. « D'une part, ces solutions prendraient beaucoup trop de place et ensuite, elles coûteraient beaucoup plus cher à mettre en oeuvre », a expliqué M. Yu. Une autre alternative consisterait à utiliser comme substrat du phosphure d'indium (InP), un matériau semi-conducteur généralement utilisé pour fabriquer des processeurs à haute vitesse. « Infinera explore cette approche depuis plusieurs années, mais elle est généralement utilisée pour des applications longue distance ».
35% de la valeur du marché des émetteurs-récepteurs optiques issue de la technologie photonique au silicium
Même si la technologie de la photonique au silicium existe depuis quelques années, elle commence seulement à gagner en importance. « En 2016, la technologie de la photonique au silicium représentait à peine quelques % de la valeur totale du marché des émetteurs-récepteurs optiques. Elle atteindra 35% du marché en 2025 et sera essentiellement utilisée pour la communication à l'intérieur des datacenters », ont récemment écrit des analystes du cabinet de recherche Yole Développement. Ils précisent aussi que la demande concernera majoritairement des liaisons à 400 Gb/s. « La prochaine étape consistera à développer un port optique 400G relié à une seule fibre optique de 500 mètres à un prix inférieur à 1 dollar par gigabit et consommant moins de 5 mW/Gb », ont encore déclaré les analystes de Yole. Les débits de un térabit par seconde devraient suivre.
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