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

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）數(shù)據(jù)，是現(xiàn)在網(wǎng)聯(lián)社會的核心，數(shù)據(jù)量級的提升遠(yuǎn)超我們的想象。根據(jù)IDC的預(yù)測，到2025年全球的數(shù)據(jù)量將達到175 ZB。數(shù)據(jù)量的增長帶動了對高帶寬和網(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)鏈路也在加速來襲。

224G SerDes技術(shù)實現(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，并進行了一些修改，將數(shù)據(jù)分布在八個112Gbps物理通道上。那繼續(xù)提升每個通道速率，達到224Gbps，則能夠支持高達1.6T的鏈路。網(wǎng)絡(luò)提速的下一個前沿趨勢無疑是1.6T以太網(wǎng)。

人工智能、自動駕駛、高性能計算HPC和云計算這些快速增長的應(yīng)用對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提速的需求肉眼可見，網(wǎng)絡(luò)速度必須足夠快，才能在計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲組件之間快速移動數(shù)據(jù)。但相對來說，算力增長的步伐是快于傳輸速度增長步伐的。

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)動力

驅(qū)動224G以太網(wǎng)SerDes發(fā)展的因素，不妨以數(shù)據(jù)中心的角度來看，因為不論是在數(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交換機到現(xiàn)在51.2T甚至102.4T交換機，每一代的端口數(shù)都在不斷變化，現(xiàn)在已經(jīng)有多達512個端口，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越難做，而且良率很低。

SerDes接口必須不斷提高運轉(zhuǎn)速度來順應(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真正部署起來卻并沒有那么簡單。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，每一項技術(shù)欠缺都會增加鏈路的損耗，增加串?dāng)_的風(fēng)險，根據(jù)相關(guān)廠商的評估，想要112G增加到224G，實現(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會有3到5個Design開始，到2026年，224G將會迎來第一波部署熱潮。IP Nest在對SerDes IP的調(diào)研中，同樣認(rèn)為224G以太網(wǎng)SerDes PHY將在今年開始加快發(fā)展速度。

目前，已經(jīng)有一些廠商能夠提供針對HPC和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用支持更高速度的MAC、PCS和PHY，同時適用于多種先進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)用主要會覆蓋重定時器、交換機、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。

小結(jié)

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

這些切實需要解決的問題大大推動了對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)用將會有完全不同的解決方案。