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OIF全面審視網(wǎng)絡(luò )互操作性

摘要:在2024年的ECOC展覽上,OIF領(lǐng)導了一場(chǎng)互操作性演示,展示了34家成員公司之間的實(shí)時(shí)協(xié)作。這次演示突出了性能、效率和容量方面的進(jìn)步,以響應面向未來(lái)的數據中心、AI/ML技術(shù)以及解耦系統的需要。

  ICC  光互聯(lián)網(wǎng)論壇(OIF)是推動(dòng)光學(xué)互操作性的核心力量。它領(lǐng)導了多個(gè)項目,以促進(jìn)各種光網(wǎng)絡(luò )和以太網(wǎng)服務(wù)配置的互操作性。在2024年的ECOC貿易展上,OIF組織了一場(chǎng)互操作性演示,展現了34家成員公司之間的實(shí)時(shí)協(xié)作。

  OIF總裁、同時(shí)也是TE Connectivity系統架構團隊的技術(shù)專(zhuān)家及行業(yè)標準經(jīng)理Nathan Tracy表示,該組織正在采取一種綜合的方法,考慮多個(gè)角度。

  他說(shuō):“雖然OIF監管著(zhù)多個(gè)組件或獨立技術(shù)軌道,但關(guān)鍵是要從整體角度看待問(wèn)題,以及我們如何共同應對當前行業(yè)的熱點(diǎn)問(wèn)題。我們可以將每個(gè)問(wèn)題單獨深入研究,但重要的是,這些成員正在解決數據中心互連(DCI)問(wèn)題、下一代數據速率、功率、管理與效率問(wèn)題,以及與AI架構相關(guān)的能耗問(wèn)題?!?

  他補充道:“退一步縱觀(guān)全局,并看到OIF在改變世界方面所產(chǎn)生的影響,這是非常重要的?!?

  數據中心的一致性

  在一系列新的人工智能和基于云的應用的推動(dòng)下,數據中心的角色在不斷演變。

  云服務(wù)提供商必須解決如何將多個(gè)數據中心連接起來(lái)作為一個(gè)整體運行的問(wèn)題。OIF一直在開(kāi)發(fā)400ZR和800ZR光學(xué)規范來(lái)應對這些問(wèn)題。

  400ZR是基于單載波相干DP-16QAM調制、低功耗DSP的可互操作的400Gbps接口,支持絕對(非差分)相位編碼/解碼以及級聯(lián)前向糾錯(C-FEC),后FEC誤差下限<1.0E-15。同樣地,800ZR是一個(gè)可互操作的800Gbps接口,基于單載波相干DP-16QAM調制,采用低功耗DSP,支持非差分相位編碼/解碼,并且具有后FEC誤差下限的OFEC。

  Tracy說(shuō):“我們正在做的ZR工作涉及到用足夠高的帶寬鏈接和速度連接數據中心。你不再局限于單個(gè)數據中心的規模,而是集體規模,因為DCI鏈接將它們連接在一起?!彼硎?,OIF專(zhuān)注于“ZR規范的互操作性本質(zhì)”。

  相干的挑戰與機遇

  OIF的ZR工作是在相干光學(xué)的挑戰和機遇中進(jìn)行的。

  相干光技術(shù)通常用于從100Gbps到1Tbps的超大帶寬應用。盡管相干光技術(shù)提供了多種優(yōu)勢,但一個(gè)關(guān)鍵挑戰是每個(gè)供應商都將其特有的技術(shù)融入其平臺中,這使得互操作性變得困難。

  OIF已經(jīng)創(chuàng )建了互操作性,這有助于開(kāi)發(fā)具有通用外形尺寸、可前面板插拔的相干光模塊。

  Tracy說(shuō):“我們可以拔掉第一個(gè)供應商的模塊,插入第二個(gè)供應商的模塊,且它能正常工作。在鏈路的另一端,可以讓第三個(gè)供應商與第二個(gè)供應商進(jìn)行通信,所有這一切都能順利運作?!?

  但是該組織正在展望下一代技術(shù)。它最新的項目之一是今年早些時(shí)候啟動(dòng)的1600ZR。

  擬議的1600ZR+標準旨在支持通過(guò)數百公里光纖傳輸1.6Tbps的數據。OIF的1600ZR項目是在之前標準化400G 400ZR和800G 800ZR相干可插拔光模塊的基礎上進(jìn)行的。

  OIF的1600ZR項目專(zhuān)注于為多廠(chǎng)商互操作的1600 Gbps相干光接口開(kāi)發(fā)一種功率優(yōu)化的解決方案,重點(diǎn)關(guān)注數據中心互連(DCI)場(chǎng)景。為了補充1600ZR項目,它還引入了一個(gè)互操作的1600ZR+項目。

  決定制定ZR+標準是OIF邁出的第一步。到目前為止,只有OpenZR+多源協(xié)議(MSA)和OpenROADM MSA開(kāi)發(fā)了互操作的ZR+光模塊。

  Tracy說(shuō):“我們現在有了一個(gè)關(guān)于1600 ZR的工作項目。雖然1600ZR沒(méi)有成為我們ECOC演示的一部分,但我們繼續基于這種模式來(lái)支持這一行業(yè)需求?!?

  Tracy強調,開(kāi)發(fā)新的互操作標準需要路由、交換、光學(xué)以及測試等廣泛領(lǐng)域的參與者共同努力。

  他說(shuō):“解決這些問(wèn)題需要整個(gè)社區的努力。你必須有光學(xué)和傳輸方面的專(zhuān)家以及測試和測量方面的專(zhuān)家。我們聚集了這個(gè)廣泛的生態(tài)系統,他們都是OIF的成員?!?

  AI/ML的影響

  過(guò)去的數據中心更多地關(guān)注于如何布置和管理硬件設備的位置。而現代的數據中心則面臨著(zhù)更高的計算和數據處理需求,這些需求來(lái)自于復雜的數據處理任務(wù)(如人工智能、機器學(xué)習等),這些任務(wù)需要大量的數據傳輸和處理能力,從而對功率提出了更高的要求。

  Dell'Oro Group最近的一份報告顯示,在2024年第二季度,數據中心物理基礎設施(DCPI)收入增長(cháng)在五個(gè)季度以來(lái)首次加速,因為支持加速計算工作負載的物理基礎設施部署開(kāi)始超出預期。

  早些時(shí)候,在傳統的數據中心應用空間中,供應商會(huì )在機架中使用兩個(gè)架頂交換機連接40臺服務(wù)器。當時(shí),頂部交換機會(huì )被開(kāi)啟,告訴人們電影何時(shí)開(kāi)始播放或者一雙新鞋的價(jià)格是多少。

  Tracy表示現在的配置有所不同?!艾F在,我們清空了機架,并且沒(méi)有那么多服務(wù)器在那里,”他說(shuō)?!拔覀冇幸欢逊?wù)器,但它們連接著(zhù)一堆GPU,而所有這些加速器又互相連接,所以我們有了一個(gè)由多個(gè)結構組成的網(wǎng)絡(luò )?!?

  任務(wù)首先到達前端交換機,前端交換機會(huì )將這個(gè)任務(wù)傳遞給中央處理器(CPU)。CPU評估后發(fā)現,要解決這個(gè)問(wèn)題需要大量的圖形處理單元(GPUs)來(lái)提供額外的計算能力,因此它會(huì )將任務(wù)分配給一組GPU。這些被分配了任務(wù)的GPU實(shí)際上是在一臺或多臺服務(wù)器上運行,以便高效地處理高需求的數據工作負載。

  Tracy說(shuō):“我們試圖讓GPU像一個(gè)巨大的計算單元那樣工作。這意味著(zhù)我們需要在所有GPU之間建立低延遲的連接,但同時(shí)它也需要非常高的帶寬,這就引出了CEI 100和CEI 200G數據速率項目?!?

  解決功耗問(wèn)題

  當然,隨著(zhù)數據中心需求的增加,如何減少能耗的問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注。

  所有這些GPU都消耗大量電力,問(wèn)題在于如果它們消耗如此多的電力,你能在機架中將它們放置得多近。

  Tracy說(shuō):“密度是有限的,因為我們不能將所有都放在一個(gè)機架里,而且GPU之間的距離越來(lái)越遠。也許這些鏈路需要光連接,這樣我們在將這些連接從電連接轉換為光連接時(shí)增加了能耗?!?

  為了解決這個(gè)問(wèn)題,OIF在ECOC上舉行了一次能效演示。該演示展示了如何通過(guò)銅纜連接和光纜連接來(lái)實(shí)現能效。

  在銅纜方面,這適用于本地連接,OIF提案展示了數據速率的提高以及純電鏈路傳輸距離變短的情況。OIF表示,通過(guò)增加額外的數字信號處理(DSP)能力和添加重定時(shí)器,可以延長(cháng)傳輸距離,但這會(huì )以增加延遲和功耗為代價(jià)。

  對于光纜連接,通過(guò)增加電-光功率轉換,可以將電信號轉換為光信號進(jìn)行傳輸,而無(wú)需額外的重定時(shí)器來(lái)恢復信號。此外,如果電光轉換與ASIC共封裝,還可以節省額外的功耗和延遲。

  Tracy說(shuō):“我們的能效互連演示展示了我們如何努力提升下一代更高能效的電連接和光連接,因為在這樣的網(wǎng)絡(luò )結構中有太多的連接?!?

  可持續性在這個(gè)過(guò)程中至關(guān)重要。然而,即使不考慮可持續性因素,當云服務(wù)提供商和數據中心運營(yíng)商尋求擴展時(shí),獲取電力仍然是一個(gè)問(wèn)題。

  Tracy說(shuō):“有很多綠色和可持續性的問(wèn)題需要支持。但即使我們不關(guān)心這些,問(wèn)題是當數據中心的功耗增長(cháng)軌跡不斷上升時(shí),你如何繼續提供越來(lái)越多的電力?!?

  ECOC的合作演示

  在2024年的ECOC展覽上,OIF領(lǐng)導了一場(chǎng)互操作性演示,展示了34家成員公司之間的實(shí)時(shí)協(xié)作。這次演示突出了性能、效率和容量方面的進(jìn)步,以響應面向未來(lái)的數據中心、AI/ML技術(shù)以及解耦系統的需要。Tracy表示,參與ECOC現場(chǎng)演示的成員數量顯示了其工作的重要性。

  他說(shuō):“雖然ECOC的地點(diǎn)并不位于A(yíng)I和云運營(yíng)商的核心區域,但我們仍然能夠讓34家成員積極參與到這次演示中來(lái),因為這個(gè)演示非常具有影響力?!?

  該演示展示了四個(gè)領(lǐng)域的互操作性創(chuàng )新:相干光學(xué)(800ZR和400ZR及多跨度光學(xué))、能效接口(EEI)和共封裝、224G和112G通用電氣I/O(CEI)。它還包括OIF的通用管理接口規范(CMIS)——所有這些都是塑造未來(lái)十年行業(yè)標準的關(guān)鍵。

  Tracy指出了在112G CEI演示中大家有著(zhù)顯著(zhù)的參與度?!拔覀兡陱鸵荒甑厍宄砻?12線(xiàn)性互操作性是可行的,今年我們再次展示了這一點(diǎn)?!彼€說(shuō),“我們也進(jìn)行了CEI 224 Gigabit線(xiàn)性演示,此外還有CEI 224芯片到模塊以及LR和MR的演示?!?

  該小組能夠進(jìn)行通過(guò)無(wú)源銅纜和有源銅纜傳輸1.6 Tbps數據的演示。

  Tracy說(shuō):“我們正在推動(dòng)下一代云計算的發(fā)展,但我們需要提供更高的數據速率,并優(yōu)化功耗和延遲。這一點(diǎn)在CEI和EEI中得到了體現?!?

  EEI專(zhuān)注于能效,并探討了OIF如何結合其光學(xué)和電氣的重點(diǎn)。

  Tracy說(shuō):“我們必須考慮如何優(yōu)化功耗以減少電力消耗,并且如何獲得更高的密度和更低的延遲,這些都由AI架構驅動(dòng)。如果AI架構不能支持更高的功率和更低的延遲,你就無(wú)法滿(mǎn)足需求,也無(wú)法解決AI所要解決的挑戰?!?

  呼吁通用管理

  速度和性能只是OIF推動(dòng)的一部分。該組織繼續發(fā)展其網(wǎng)絡(luò )管理能力,特別是通用管理接口規范(CMIS)。

  CMIS為光模塊與插入主機設備(如交換機或路由器)的銅纜之間提供了一個(gè)標準協(xié)議。

  Tracy說(shuō):“我們正在利用這些插件解決方案,創(chuàng )建模塊、電纜和設備之間的即插即用操作。一個(gè)沒(méi)有在這一行業(yè)成長(cháng)起來(lái)的人可能不會(huì )意識到這一點(diǎn),并認為如果我有一個(gè)OSFP模塊,并將其插入交換機上的OSFP插槽中,它就會(huì )即插即用,但事實(shí)并非如此?!?

  Tracy補充說(shuō),在CMIS之前,許多光交換和器件供應商都在開(kāi)發(fā)自己的管理工具。

  他說(shuō):“CMIS提供了一個(gè)行業(yè)標準接口,使得所有可插拔設備(如光模塊)及其所插入的設備(如交換機或路由器)都有一致的規范?,F在,隨著(zhù)插件變得更加強大和功能豐富,我們引入了主機設備查詢(xún)模塊的能力。模塊可以說(shuō)明它可以執行的所有功能,而主機或交換機會(huì )要求你以某種模式運行?!?

  由于CMIS是OIF的關(guān)鍵優(yōu)先事項,該行業(yè)組織繼續改進(jìn)其管理標準。

  今年9月,OIF發(fā)布了最新的通用管理接口規范(CMIS)實(shí)施協(xié)議(IA)(版本5.3)、外部激光小型化因子(ELSFP)插件CMIS IA以及特定形式因素硬件管理(CMIS-FF)IA。

  OIF董事會(huì )成員、物理和鏈路層(PLL)工作組—管理聯(lián)合副主席Gary Nicholl(來(lái)自Cisco)在宣布新IA的新聞稿中表示:“這些新標準不僅增強了模塊的功能,還簡(jiǎn)化了集成過(guò)程,縮短了新技術(shù)上市的時(shí)間?!?

  OIF的2024年ECOC演示有34家成員參與

  OIF在德國法蘭克福舉行的2024年ECOC展覽上領(lǐng)導了一場(chǎng)互操作性演示,展示了34家成員公司之間的實(shí)時(shí)協(xié)作。此次活動(dòng)展示了性能、效率和容量方面的進(jìn)步,以響應面向未來(lái)的數據中心、AI/ML技術(shù)以及解耦系統的需要。

  演示突出了800ZR、400ZR及多跨度光學(xué)中的互操作性創(chuàng )新。

  參與的成員公司包括:Adtran, Alphawave Semi; Amphenol, Anritsu; AOI, Astera Labs; Cadence Design Systems, Inc.; CICT/Accelink(光迅); Cisco; Coherent Corp.; EXFO; HG Genuine(華工正源); Hisense(海信寬帶); Infinera; Innolight(旭創(chuàng )); Juniper Networks; Keysight Technologies; Messengers; Linktel Technologies(聯(lián)特科技); Lumentum; MACOM Technology Solutions; Marvell; Molex; MultiLane; Nokia; O-Net Technologies(昂納); Samtec; Semtech; Senko Advanced Components; Sumitomo Electric Industries; Synopsys; TE Connectivity; USConec 和 Wilder Technologies。

  原文鏈接:OIF takes a holistic look network interoperability | Lightwave |https://www.lightwaveonline.com/home/article/55234696/oif-takes-a-holistic-look-network-interoperability

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