若沒有以太網,現代計算將截然不同。
在過去14年間,新思科技的杰出架構師Kent Lusted全力推動以太網技術的發展,是以太網標準組織的領導者和貢獻者。他表示:“以太網構筑了幾乎所有技術的根基,是互聯網連接的基石,在人工智能的崛起中發揮著至關重要的作用。除此之外,它還是支持數據中心、工業控制系統、基站和其他關鍵基礎結構運行的重要組成部分。”
Lusted指出,盡管以太網誕生于1980年,它仍在不斷演變,以支撐計算基礎設施和應用的飛速發展。
他說道:“過去處理有限數據量的基礎服務器,如今已被能處理海量信息的復雜多機架系統所取代。這對以太網的性能提出了更高的要求。”
Lusted認為,得益于光纖等技術進步和新興標準提供的帶寬提升路線圖,以太網正在迎接挑戰。
談到即將推出的更強大的以太網標準時,Lusted表示:“我們正處于又一次變革的前沿。”
滿足對更高速率的需求
為應對帶寬需求的顯著增長,以太網標準正持續演進。隨著寬帶升級后,數據傳輸速度加快,這將加速自動駕駛等新興技術的實際部署。
然而,Lusted提醒,追求更高速度的過程中必須保持有序,不能盲目推進。要確保技術能在不同應用場景和制造商之間無縫協作,就必須要重視互操作性這一基礎要素。
Lusted指出:“客戶希望根據自身需求靈活搭配各種組件。在這種情況下,標準的存在可以避免混亂,并為大型部署提供多樣選擇。”
定義以太網標準:推動高速連接發展
Lusted曾擔任以太網標準委員會主席,并曾在電氣和電子工程師協會(IEEE)下屬的工作組任職。目前,他是IEEE P802.3dj工作組的電氣軌道主席兼記錄秘書。作為新思科技的杰出架構師,他負責為公司的以太網物理層(PHY)IP規范制定技術方向,其中涵蓋與以太網相關的各類插頭、交換機和電纜。
以太網目前的高速傳輸已達每秒數百千兆(Gbps)甚至數太比特(Tbps).......即將發布的800Gbps和1.6Tbps標準,將大幅提升以太網的傳輸能力,以滿足AI、下一代移動技術以及企業級物聯網等應用對數據速率日益增長的需求。
Lusted指出,以太網標準為創新帶來了秩序。就像標準化插座可以讓燈泡即插即亮一樣,借助以太網標準將電纜插入服務器機架時,它可以簡化操作、保障可靠性,進而確保不同廠商的設備都能正常運轉。
IEEE P802.3dj工作組正著力優化PHY和管理參數,以確保1.6Tbps和800Gbps技術等高速以太網技術的無縫運行。這些突破將率先應用于支撐云計算和人工智能應用的高性能計算集群(HPC)。
該工作組還在研究新材料和制造工藝,以在更高傳輸速率下減少信號損耗、提升銅纜連接效率。此外,IEEE P802.3dj定義了光學組件,從而支持通過光纖進行超高速數據傳輸,覆蓋更長距離。這些先進的解決方案對于支持信號完整性和減少延遲至關重要。
Lusted表示:“線性光學的簡化設計正帶來重大變革,而且有助于降低成本和功耗。”
這些努力將為下一代高性能網絡解決方案鋪平道路,并確保在多種應用與硬件平臺之間實現穩定互通。
技術權衡和限制
隨著以太網SerDes速率突破224Gbps并向更高目標邁進,標準制定者和工程師必須對相關技術的權衡有深刻理解。
更高的數據速率通常伴隨著功耗和熱輸出的增加,這就需要更高效的散熱解決方案。高頻信號更容易受到串擾和電磁干擾(EMI)等因素的影響,所以其信號完整性越來越難以保障。解決這些問題需要先進的糾錯技術和更復雜的信號處理算法。
此外,布線也會遇到一定的限制。在高速、長距離傳輸時,傳統的銅纜難以保持信號質量,如此種種限制迫使行業轉而采用光纖技術。該技術可以支持更高的帶寬和更遠的傳輸距離,但成本也更高。
Lusted坦言,在不犧牲利潤的前提下提升以太網性能絕非易事。
他說:“這就像在沙發墊縫里找硬幣,大家都在絞盡腦汁提高速度和性能,只能東挖一分、西找兩分。”
新思科技:引領以太網技術革新
新思科技正站在以太網發展的最前沿,提供多種解決方案,包括多速率、多通道的1.6Tbps以太網MAC和PCS控制器、硅驗證的224Gbps以太網PHY IP,以及行業領先的驗證IP,全面支持芯片設計與開發需求。
我們為1.6Tbps以太網打造的全套IP解決方案已通過第三方互操作性測試和汽車級認證,可幫助SoC設計人員加快上市進程,降低在高性能計算、物聯網、汽車與網絡應用中的集成風險。
未來,隨著以太網標準持續演進,這些解決方案也將不斷升級,引領創新與效率的雙重突破,為數據中心和網絡性能樹立新的標桿。
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原文標題:更強大的以太網標準:推動高速連接,賦能更廣泛的現代計算落地場景
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