數(shù)據(jù)中心大變革二:連接鏈路的變革
連接鏈路的變革
在數(shù)據(jù)中心(www.jlszkj.com)傳輸速度變革同時(shí),數(shù)據(jù)中心也變得更大了。直到2011年,F(xiàn)acebook才決定修建自有數(shù)據(jù)中心,第一個(gè)Facebook數(shù)據(jù)中心位于美國俄勒岡州的普林維爾數(shù)據(jù)中心,這一數(shù)據(jù)中心當(dāng)時(shí)肩負(fù)起社交網(wǎng)絡(luò)巨頭全部大約3萬臺(tái)服務(wù)器的承載量,其占地面積就已經(jīng)有13萬平米,建筑面積80.9萬平米,相當(dāng)于113個(gè)足球場的大小。
如今,F(xiàn)acebook據(jù)信已經(jīng)擁有超過20萬臺(tái)服務(wù)器,服務(wù)器“瘋漲”的代價(jià)是新建的數(shù)據(jù)中心越來越大,且舊有數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建的計(jì)劃也被提上議事日程,F(xiàn)acebook況且如此,可想而知擁有上百萬臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)巨頭Google的數(shù)據(jù)中心的規(guī)模又會(huì)是多么龐大。
這樣的情況即便是IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))也沒有預(yù)料到,以IEEE所規(guī)定的QSFP+(SR4)規(guī)格(Form Factor)40G網(wǎng)絡(luò)連接為例,其所規(guī)定的最大鏈路距離只有150米,這對于許多數(shù)據(jù)中心來說,很可能只是所需鏈路長度的一半——隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)展,ToR 交換機(jī)與核心交換機(jī)之間有許多長距離光纖鏈路——特別是在超大型 40G/100G 分支與主干式網(wǎng)絡(luò)中,需要的許多光纖鏈路都超出了 IEEE 規(guī)定的最大鏈路距離。
為了解決距離上的限制,Avago公司提供眾多高度差異化的并行光纖收發(fā)器模塊解決方案,可將數(shù)據(jù)鏈路延長至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以上,使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商能夠保持其現(xiàn)有的有線基礎(chǔ)設(shè)施并且節(jié)省數(shù)據(jù)中心升級所需的額外資本支出。
比如Avago所提供的4x10G和(QSFP+,eSR4;IEEE只規(guī)定了10G SFP+,SR)和40GQSFP+(SR4)的最大鏈路距離都能夠達(dá)到400米,通過與生態(tài)環(huán)境中的合作伙伴緊密合作,Avago還能夠?qū)⑦@一距離雙雙提高到550米。
此外,高速網(wǎng)絡(luò)背板或交換機(jī)、高級 SerDes ASIC 中需要在電路板級確保長距離銅線背板或電纜連接中的信號完整性。針對這一需求,Avago公司提供獨(dú)特的 SerDes ASIC 解決方案,可在長距離下實(shí)現(xiàn)芯片之間、芯片與模塊之間的互聯(lián)。
Avago公司所擁有的SerDes 核心不僅是業(yè)內(nèi)連接距離最長的,而且可以承受高達(dá) 35dB 的通道損耗(比如說,結(jié)合延長距離的傳輸功能以及無可比擬的低功耗優(yōu)勢,Avago的 32G NRZ 和 56G PAM4 SerDes核心可提高系統(tǒng)的鏈路余量,同時(shí)又降低了客戶的總體擁有成本)。
高密度是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的另一大特點(diǎn),英特爾推動(dòng)的機(jī)架級架構(gòu)(Rack Scale Architecture,RSA)、Facebook推行的OCP(開放計(jì)算項(xiàng)目)以及中國供應(yīng)商和互聯(lián)網(wǎng)用戶共同創(chuàng)立的天蝎2.0整機(jī)柜服務(wù)器技術(shù)規(guī)范,都是以機(jī)架擴(kuò)展架構(gòu)(RackScaleArchitecture)為目標(biāo)的,核心的訴求都是更進(jìn)一步的提高數(shù)據(jù)中心的密度。
在機(jī)架級解決方案中,其設(shè)計(jì)思路都是通過實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間高密集型的連接——不論是從存儲(chǔ)器到服務(wù)器、從服務(wù)器到 ToR 交換機(jī),抑或是從ToR 交換機(jī)到核心交換機(jī)——最大限度地減少所需的設(shè)備并提高系統(tǒng)的效率。
在這一領(lǐng)域,Avago 為高密集型光學(xué)、芯片級和電路板級連接提供了眾多解決方案,借助高密度設(shè)計(jì)的組件、微型化的引腳、先進(jìn)的ASIC工藝讓數(shù)據(jù)中心構(gòu)建者和 IT 部門節(jié)省成本支出,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連接最大化以及效率最大化。
比如,Avago提供的Express Lane PEX8796 產(chǎn)品,使用戶能夠通過可擴(kuò)展的高帶寬非阻塞互聯(lián)將多個(gè)主機(jī)連接至大量終端;MicroPOD 和 MiniPOD 嵌入式模塊為電路板級和系統(tǒng)級互連提供無與倫比的通道密度、帶寬和設(shè)計(jì)靈活性。
不可忽略的是,Avago公司在ASIC的領(lǐng)域擁有超過30年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),這不僅幫助這家公司能夠提供例如“配有超過 400 個(gè)高速 SerDes 通道的深亞微米ASIC”這樣先進(jìn)復(fù)雜的領(lǐng)導(dǎo)性產(chǎn)品,還為這家公司從16FF+(標(biāo)準(zhǔn) 16nm FinFET的增強(qiáng)版本)逐步順利過渡到10nm制程工藝提供了可靠的保障,這是進(jìn)一步提高密度的絕對基礎(chǔ)。
在存儲(chǔ)方面,Avago公司的16 端口 12Gb/s SAS 93xx HBA是當(dāng)前密度領(lǐng)先的SAS HBA產(chǎn)品,它配有高密集型存儲(chǔ)端口,最大限度地提高服務(wù)器存儲(chǔ)連接,使數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建者和 IT 部門能夠部署更少的服務(wù)器,并充分發(fā)揮服務(wù)器的處理性能。
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