HPC需求高速增長(zhǎng)推動(dòng)224G以太網(wǎng)SerDes技術(shù)發(fā)展加速

  ICC訊 數(shù)據(jù)，是現(xiàn)在網(wǎng)聯(lián)社會(huì)的核心，數(shù)據(jù)量級(jí)的提升遠(yuǎn)超我們的想象。根據(jù)IDC的預(yù)測(cè)，到2025年全球的數(shù)據(jù)量將達(dá)到175 ZB。數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)帶動(dòng)了對(duì)高帶寬和網(wǎng)絡(luò)速度這些新基礎(chǔ)設(shè)施的需求。

  算力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)骨干網(wǎng)和大型數(shù)據(jù)中心提出了更高的要求，如今200G/400G的以太網(wǎng)鏈路已經(jīng)在加速部署，其超高帶寬可完全滿足各種帶寬密集型應(yīng)用的需求，并大大降低端口成本。800G和1.6T以太網(wǎng)鏈路也在加速來(lái)襲。

  224G SerDes技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高速率以太網(wǎng)

  去年200G/400G 產(chǎn)品大規(guī)模放量，800G則進(jìn)入導(dǎo)入階段。以800G以太網(wǎng)為例，利用了兩組現(xiàn)有400G以太網(wǎng)邏輯，并進(jìn)行了一些修改，將數(shù)據(jù)分布在八個(gè)112Gbps物理通道上。那繼續(xù)提升每個(gè)通道速率，達(dá)到224Gbps，則能夠支持高達(dá)1.6T的鏈路。網(wǎng)絡(luò)提速的下一個(gè)前沿趨勢(shì)無(wú)疑是1.6T以太網(wǎng)。

  人工智能、自動(dòng)駕駛、高性能計(jì)算HPC和云計(jì)算這些快速增長(zhǎng)的應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提速的需求肉眼可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)速度必須足夠快，才能在計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)組件之間快速移動(dòng)數(shù)據(jù)。但相對(duì)來(lái)說(shuō)，算力增長(zhǎng)的步伐是快于傳輸速度增長(zhǎng)步伐的。

  以太網(wǎng)高速接口的出現(xiàn)正是為了滿足連接方面的需求，高性能SerDes也為每一代的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了速度的翻倍，以太網(wǎng)速度的發(fā)展已經(jīng)在盡力跟上腳步了。最新一代以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)將提供224G的數(shù)據(jù)速率，為1.6T以太網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

  224G以太網(wǎng) SerDes技術(shù)驅(qū)動(dòng)力

  驅(qū)動(dòng)224G以太網(wǎng)SerDes發(fā)展的因素，不妨以數(shù)據(jù)中心的角度來(lái)看，因?yàn)椴徽撌窃跀?shù)據(jù)中心內(nèi)部、數(shù)據(jù)中心之間還是數(shù)據(jù)中心與終端之間都有著大量的數(shù)據(jù)交換需求。

  其中最主要的帶寬需求在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，向更高速度以太網(wǎng)連接的轉(zhuǎn)變不僅可以節(jié)省電力，還可以節(jié)省面積，從而增加互連密度。

  空間的節(jié)省也是很明顯的，從早前的640G交換機(jī)到現(xiàn)在51.2T甚至102.4T交換機(jī)，每一代的端口數(shù)都在不斷變化，現(xiàn)在已經(jīng)有多達(dá)512個(gè)端口，如果不向更高速率的以太網(wǎng)SerDes發(fā)展，端口數(shù)量繼續(xù)增多的交換芯片越來(lái)越難做，而且良率很低。

  SerDes接口必須不斷提高運(yùn)轉(zhuǎn)速度來(lái)順應(yīng)發(fā)展。在高密度的數(shù)據(jù)中心，224G以太網(wǎng)SerDes的應(yīng)用將大大減少所需的線纜和交換機(jī)數(shù)量，既節(jié)省寶貴的空間又增加互連密度。

  當(dāng)然，224G真正部署起來(lái)卻并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。半導(dǎo)體封裝技術(shù)、鏈路連接技術(shù)、通道技術(shù)都還在努力地跟上224G以太網(wǎng)SerDes發(fā)展的節(jié)奏，每一項(xiàng)技術(shù)欠缺都會(huì)增加鏈路的損耗，增加串?dāng)_的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)相關(guān)廠商的評(píng)估，想要112G增加到224G，實(shí)現(xiàn)難度總體上升了5倍。

  Light Counting調(diào)研認(rèn)為，今年224G以太網(wǎng)SerDes會(huì)有3到5個(gè)Design開(kāi)始，到2026年，224G將會(huì)迎來(lái)第一波部署熱潮。IP Nest在對(duì)SerDes IP的調(diào)研中，同樣認(rèn)為224G以太網(wǎng)SerDes PHY將在今年開(kāi)始加快發(fā)展速度。

  目前，已經(jīng)有一些廠商能夠提供針對(duì)HPC和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用支持更高速度的MAC、PCS和PHY，同時(shí)適用于多種先進(jìn)FinFET工藝，并在性能最大化的情況下提供卓越的BER。

  224G以太網(wǎng)SerDes早期的一些應(yīng)用主要會(huì)覆蓋重定時(shí)器、交換機(jī)、拓展AI、光學(xué)模塊、I/O芯片和FPGA上，成熟應(yīng)用后，將延伸至更多數(shù)據(jù)需求領(lǐng)域，在各行各業(yè)充分出更高數(shù)據(jù)速率的優(yōu)勢(shì)。

  小結(jié)

  現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心對(duì)更高數(shù)據(jù)速率的需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)扁平化減少延遲的需求，大大推動(dòng)了對(duì)更高帶寬連接的需求。交換器SoC芯片尺寸正在達(dá)到最大限制也意味著需要更高的連接速率來(lái)支持更高的帶寬要求。

  這些切實(shí)需要解決的問(wèn)題大大推動(dòng)了對(duì)224G以太網(wǎng)SerDes連接的需求。隨著224G以太網(wǎng) SerDes技術(shù)在今后的成熟，高密度數(shù)據(jù)應(yīng)用將會(huì)有完全不同的解決方案。