- 规模越来越大、功能越来越强的数据中心和超级计算机需要更高的运算速度和更多处理器;
- 现有的开关结构和速度已经无法满足这种需求;
- 英特尔和核心客户一起合作开发光学技术已经长达 10 余年之久;
- 从今年起,英特尔将陆续实施一些相应的解决方案。
每隔不久,业界就会冒出一家新公司,或者某家公司新开辟一条新产品线,寻求以非英特尔架构的产品逐鹿服务器市场。AMD、ARM、高通等公司都试图染指这个利润丰厚、增长迅速的市场。只是,这次,英特尔真的出了大招,在这些跃跃欲试的竞争对手面前再次打下高昂的壁垒。
无论是在数量上还是在规模上,数据中心一直在稳步增长,这里有一系列需要解决的重大问题。
1、数据中心消耗的总电量大约占全美可用总电量的 2.5%,或者说,全美所有的风力发电量基本上都用在了数据中心上。
2、有些数据中心已经太大了,以至于如果无法降低延迟和带宽,将无法继续扩展。而且由于使用了前向错误检测与纠正技术控制误码率,使得重压之下的数据中心的性能进一步降低。
早在十年之前,英特尔及其合作伙伴们就已经意识到必须未雨绸缪。采取行动解决这些问题。
他们决定将高度紧凑的子模块分解成计算节点、存储器和交换器件,以改善可预测性、服务能力和软件可移植性。
英特尔认为,最佳的解决方案是转向光学组件,以降低消耗在网络结构上的功耗。这种方法将实现在若干服务器模块、存储器和系统 IO 之间传递信号时,同时基本上消除以往浪费在电缆上的功耗。要做到这些,需要在关键技术和部件开发上取得突破。
英特尔之前就一直在开发光纤网络,但数据中心的发展要求更高速的网络,于是它们开始设计一种需要新型的光学开关的分散式网络架构。英特尔早在五年前便和美国一些大学的主要研究人员签订了开发合约,他们在这个领域曾发表过一些研究成果。他们已经拥有了很多专利,接下来的工作就是开发这种新型架构所有必需的组件,这个架构被称为 Omni-Path。
英特尔主导的 Fabric Builders 生态系统中已经加入了 20 多家公司,该架构解决方案将在未来一个月左右交付给客户。
在应用软件上,它与英特尔当前的 True Scale 架构兼容。通过实现越来越高的集成度以及采用高度集成的光学互连和开关组件替换电子组件,该网络架构将不断地改善数据中心的性能,可以在器件上集成片上激光器,以及在服务器处理器内集成光学互连组件,或者实现 MIC 类型的器件。这种集成工艺已经开发就绪,它是一种包含硅(用于微处理器、光导板和激光谐振腔)和铟铝磷化物(用于激光器)的复合晶片。
集成激光器,可以消除之前铜互连及其驱动电路造成的功率损耗。激光驱动器的功率损耗相比之下要小得多,光纤互连的功率损失更是可以忽略不计。
这种架构大大改善了数据中心的延迟性能,因为多端口开关可以实现更简单的开关网络。同时,可以在系统结构内实时进行错误纠正,而无须进行前向纠错,从而可以基本上完全消除由错误纠正造成的延迟。
这次英特尔带着足够的干货汹汹而来,它是英特尔在数据中心和超级计算机新型网络结构研发上倾注至少十年心血的项目成果,它不仅可以将数据中心持续扩展为包括超过 17000 个节点在内的超大型网络。同时英特尔还提供了集成光学发射器和接收器的小尺寸芯片。
ARM、AMD 和高通们向服务器领域的进军之路再次遭遇英特尔构建的技术铁幕,它们不仅要越过这个壁垒,还要避免专利侵权。他们至少需要再继续追赶十年。
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来源: 与非网,作者: 与非网记者,原文链接: https://www.eefocus.com/article/357739.html
