Проблема быстрых соединений между дата-центрами или их сегментами стоит очень остро, поскольку объемы передаваемых данных растут. Кроме того, узлы суперкомпьютера часто используют проприетарные интерконнекты (те же Infinity Fabric или NVLink) для соединения процессора и ускорителя GPGPU. Такие интерконнекты, как Slingshot от Cray или InifiBand от Mellanox применяются для соединения узлов.
Intel уже многие годы исследует возможность сочетания оптической передачи данных и обработки сигналов на полупроводниках: Silicon Photonics Link. Причем Intel уже выпускает чипы, способные справиться с данной задачей. Но разработки не стоят на месте, в будущем можно рассчитывать на увеличение скорости передачи данных.
Intel показала коммутатор Ethernet, который сочетает ASIC Barefoot Tofino 2 с движками Silicon Photonics Engines, каждый обеспечивает скорость передачи до 1,6 Тбит/с. В результате суммарная производительность коммутации составляет 12,8 Тбит/с. На данный момент 12,8 Тбит/с является максимумом для коммутатора Tofino 2. Но уже разрабатываются системы с пропускной способностью 25,6 или даже 51,2 Тбит/с.
Использование технологии Silicon Photonics Link в сетевом оборудовании дает и другие преимущества помимо более высокой пропускной способности и меньших задержек. Причина кроется в близком расположении компонентов передачи данных и обработки данных. Интеграция позволяет уменьшить затраты и энергопотребление. Проблема весьма актуальна, достаточно взглянуть на существующие системы с InfiniBand и Slingshot, где иногда требуется даже водяное охлаждение.
Подключения Silicon Photonics на данный момент достигают пропускной способности 200 и 400 Гбит/с на расстоянии до 2 км. Следующим этапом планируется увеличить пропускную способность подключений до 1,6 Тбит/с. Для этой цели будет комбинироваться четыре интерфейса 400GBase-DR4. Для получения 400 Гбит/с на нынешнем этапе поток данных модулируется несколькими длинами волн, которые объединяются мультиплексором и снова разъединяются демультиплексором на другом конце. Число подобных волн для модуляции сигналов планируется увеличивать и дальше, что приведет к повышению скорости передачи.
Пока ограничивающим фактором является ASIC, отвечающий за коммутацию. Но подразделение Intel, компания Barefoot Networks, уже работает над следующим поколением Tofino ASIC, которое будет обрабатывать данные со скоростью 25,6 и 51,2 Тбит/с.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).