有一群工程師們將于下個月齊聚加拿大，開始訂定可將數(shù)據(jù)傳輸速率提升至400Gbps 的以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn);根據(jù) IEEE 旗下新成立的 400G 以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組織代理主席John D' Ambrosia表示，這項工作預(yù)期將花費(fèi)4年時間，而且將面臨不少障礙。

包括Facebook 等大型數(shù)據(jù)中心營運(yùn)商早在2009年就呼吁訂定Terabit等級的以太網(wǎng)絡(luò)，以因應(yīng)激增的網(wǎng)絡(luò)流量;但工程師們卻推辭了這個請求，表示該種技術(shù)的成本還太高──同時開始招兵買馬籌備400G以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作。

D' Ambrosia指出，在個別線路(lane)采用串行/解串器(serdes)達(dá)到25G速率的以太網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品才剛問世，而具備16條線路以上的產(chǎn)品價格非常昂貴：“如何以適當(dāng)?shù)某杀緛泶蛟煨聵?biāo)準(zhǔn)，并讓產(chǎn)品的每位成本持續(xù)下降，是一個大問題。”

圖1 25G以太網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品才剛起步，而10G產(chǎn)品則是在過去十年來茁壯成長

以太網(wǎng)絡(luò)用戶族群中有越來越多的營運(yùn)商、各種產(chǎn)業(yè)以及大型數(shù)據(jù)中心業(yè)者，需要不同距離的連結(jié)，以及不同種類的服務(wù)器、機(jī)架與機(jī)箱;D' Ambrosia表示：“人們正在打造的使用情境已經(jīng)改變。”

他指出，有鑒于選項的廣泛，400G以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組織一開始得聚焦于最迫切的需求：“實(shí)際情況是我們最終還是會照顧到所有的需求，也許不一定是在這個計劃里面;但我們還是得先同時考慮所有狀況，才能訂定出具彈性且可擴(kuò)展的方案。”

圖2 通常結(jié)合16條快速線路的產(chǎn)品價格最高

D' Ambrosia呼吁產(chǎn)業(yè)界能共襄盛舉參與標(biāo)準(zhǔn)訂定：“這一定與你有關(guān)──那些決定并不是由IEEE來做成，而是由你在IEEE組織內(nèi)做決定。

圖3 400G以太網(wǎng)絡(luò)有那些技術(shù)選項?

“當(dāng)你想縮減訊號數(shù)量以提升產(chǎn)品密度，卻帶來速度與調(diào)變方面的挑戰(zhàn);”D' Ambrosia指出，光纖或是Lambda、Symbol等不同技術(shù)選項，都可能是新標(biāo)準(zhǔn)將納入的;在調(diào)變架構(gòu)方面，NRZ、PAM以及新型態(tài)的前向糾錯(forward error correction)也會在考慮范圍之內(nèi)。

新標(biāo)準(zhǔn)組織也需要決定如何支持光學(xué)傳輸網(wǎng)絡(luò)(optical transport networks)、節(jié)能以太網(wǎng)絡(luò)(Energy Efficient Ethernet)，以及在維持低延遲的同時達(dá)到數(shù)據(jù)速率自動協(xié)商(auto-negotation)。

圖4 隨著以太網(wǎng)絡(luò)速度增加，可支持的實(shí)際距離卻開始縮水

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隨著以太網(wǎng)絡(luò)速度增加，可支持的實(shí)際距離卻開始縮水;為此D' Ambrosia的問題是，如果不能讓以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達(dá)到有用的范圍，又何必要費(fèi)事去訂定標(biāo)準(zhǔn)?

市場對于不同傳輸距離的以太網(wǎng)絡(luò)各有需求，并有更多新的需求誕生;甚至只在一個數(shù)據(jù)中心里面。舉例來說，目前有為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用推動500公尺傳輸距離的100G以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)格，因為在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的傳輸距離涵蓋150公尺到10公里長。

D' Ambrosia指出，平行光纖網(wǎng)絡(luò)(Parallel fibres)可以因應(yīng)部分需求，支持300公尺至2公尺距離的單模光纖(single-mode fibre)也將會是關(guān)鍵議題。

圖5 對各種傳輸距離之以太網(wǎng)絡(luò)的不同需求

硅光子技術(shù)氣侯未成?

此外D' Ambrosia也表示：“大家很喜歡討論硅光子(silicon photonics)技術(shù)未來將如何拯救世界…但你真的想過有一天銅線會消失嗎?”他指出：“那不會發(fā)生的，我預(yù)期我們會在5月份的第一次會議上看到400G銅線標(biāo)準(zhǔn)的提案。”

D' Ambrosia認(rèn)為，電-光轉(zhuǎn)換技術(shù)的演進(jìn)會是新一代400G以太網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的催化劑：“光電整合(Photonic integration)會扮演要角，這是IC布線工程師的任務(wù)，光電整合IC總有一天會問世。”他特別歡迎硅光子技術(shù)支持者來參加標(biāo)準(zhǔn)訂定會議，不要再繼續(xù)抱怨他們的研究成果。

圖6 光電整合技術(shù)的未來?

預(yù)期在40G、100G以及未來的400G產(chǎn)品，將會有全新型態(tài)的鏈接端口配置：“我們會考慮這個有趣的問題，同時考慮讓所有的技術(shù)與速度并存──我們將得將這些議題都放在一起討論。”D' Ambrosia表示。

圖7 對不同傳輸速率的支援

身為因應(yīng)未來帶寬需求新標(biāo)準(zhǔn)組織的主席，D' Ambrosia深知眾多終端使用者對帶寬的迫切需求，他強(qiáng)調(diào)：“在某些方面，技術(shù)得跟上需求速度。”例如去年的倫敦奧運(yùn)就達(dá)到了Terabit等級的帶寬需求;還有一家德國網(wǎng)絡(luò)業(yè)者表示他們使用的網(wǎng)絡(luò)帶寬已經(jīng)達(dá)到2.5TB。

圖8 IEEE 802.3以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)圖

“我沒聽過有誰說想走慢一點(diǎn)…雖然我有的時候會這樣想。”D' Ambrosia開玩笑地說：“當(dāng)我們展開100G以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)訂定時，iPhone都還沒誕生，F(xiàn)acebook的使用者也只有1，200萬人──但現(xiàn)在已經(jīng)是幾十億了!”