迫切需求400G的場(chǎng)景

  數據中心400G市場(chǎng)概況

  自2019年4月羅森伯格與產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)合作伙伴一起配合騰訊做了400G的測試后，行業(yè)中對于400G的關(guān)注度快速上升。與此同時(shí)，讓許多傳統數據中心的用戶(hù)非常困惑的是：部分傳統數據中心的的主干才剛剛從10G/40G升到100G，難道真的有必要上400G嗎?2010年以來(lái)，不同類(lèi)型的數據中心的的需求呈現分化的趨勢，需求的層次是多樣化的，用戶(hù)選擇不同帶寬的應用是基于業(yè)務(wù)類(lèi)型作出的理性的選擇。筆者認為當前對于以下幾種場(chǎng)景對于數據中心400G應用有相對比較迫切的需求。

  超大規模數據中心

  超大規模數據中心采用扁平的二層葉-脊(Leaf-Spine)架構需要大量的互連，因為每個(gè)Leaf與Spine完全互連，最大限度地實(shí)現交換機之間的無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò )連接。數據中心的硬件加速器、人工智能和深度學(xué)習功能都消耗高帶寬，迫使高端數據中心快速轉向以更高數據速率運行的下一代互連。400G在超大規模數中心的網(wǎng)絡(luò )葉-脊架構互連應用將具有重要意義，相比較大量100G的互連，采用400G的接口不僅可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )架構的簡(jiǎn)化，同時(shí)也可以降低同等速率應用的成本與單位流量的功耗，超大規模數據中心特別是葉-脊架構的網(wǎng)絡(luò )對400G具有現實(shí)意義與迫切性。

  數據中心互連DCI

  伴隨著(zhù)數據流量的爆炸性增長(cháng)，數據中心網(wǎng)絡(luò )逐步走向IP互聯(lián)網(wǎng)的中心位置。目前的數據中心早已不再局限于一座或幾座機房，而是一組數據中心集群，為實(shí)現網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的正常工作，要求這些數據中心協(xié)同運轉，相互之間有海量的信息需要及時(shí)交互，這就產(chǎn)生了DCI網(wǎng)絡(luò )需求。云業(yè)務(wù)從根本上改變了計算模型和流量模型，網(wǎng)絡(luò )流向從傳統意義上的南北流量，轉變成了IDC到IDC之間或者資源池之間的橫向流量，數據中心間橫向流量的占比正在逐步提升，這就要求數據中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )必須具備大容量、無(wú)阻塞和低時(shí)延的特征，帶寬成為DCI建設的首要焦點(diǎn)。對于大型數據中心，為了地理上靠近客戶(hù)，提供更好的服務(wù)體驗，或者是數據中心之間互為災備，這些數據中心可能分布于同一個(gè)園區內，或者同一個(gè)城市的不同的區域，甚至分布于不同的城市，通常這些數據中心之間距離在500m到80km范圍內。

  芯片到芯片及芯片到模塊的連接

  芯片對芯片(C2C)和芯片對模塊(C2M)是最簡(jiǎn)單的互連形式，芯片到芯片的電氣接口位于同一PCB平面上的兩個(gè)IC之間，而芯片到模塊的接口位于端口A(yíng)SIC和具有信號調節IC的模塊設備之間。IEEE802.3已經(jīng)定義了連接單元接口(AUI)，該接口基于不同類(lèi)型光學(xué)模塊的每通道50GB/s電氣。根據互連長(cháng)度和吞吐量要求，網(wǎng)絡(luò )實(shí)施者可以選擇不同的芯片到模塊接口連接到光學(xué)模塊。

  硅光子技術(shù)是芯片與芯片互連推動(dòng)力之一。硅光子技術(shù)是基于硅和硅基襯底材料(如 SiGe/Si、SOI 等)，利用現有CMOS 工藝進(jìn)行光器件開(kāi)發(fā)和集成的新一代技術(shù)，結合了集成電路技術(shù)的超大規模、超高精度制造的特性和光子技術(shù)超高速率、超低功耗的優(yōu)勢，是應對摩爾定律失效的顛覆性技術(shù)。

  硅光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展期，對比當前狀態(tài)，硅光子技術(shù)在每秒峰值速度、能耗、成本方面分別能提高8倍、降低85%、降低 84%。硅光子以傳播速度快和功耗低的特點(diǎn)成為超級計算市場(chǎng)的重要研究方向。

  隨著(zhù)數據中心的核心網(wǎng)絡(luò )設備間的傳輸速率的不斷升高，自400G的應用開(kāi)始，在芯片在芯片(C2C)以及芯片到模塊間的應用自400G,800G甚至1.6T等更高速的傳輸中優(yōu)秀的技術(shù)特性與商業(yè)價(jià)值將會(huì )更多地顯現出來(lái)。