背景

對(duì)大多數(shù)數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商來說，如果想要保持競爭力，就必須不斷地提高網(wǎng)絡(luò)速率來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的網(wǎng)絡(luò)需求。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，到2018年，全球?qū)?huì)有38%的服務(wù)供應(yīng)商部署100G網(wǎng)絡(luò)，這意味著100G時(shí)代已經(jīng)到來。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)升級(jí)路徑是10G-40G-100G，然而一項(xiàng)新的調(diào)研報(bào)告表明，最新的服務(wù)器升級(jí)路徑將是10G-25G-100G，甚至未來可升級(jí)到400G。但是為什么是25G呢？因?yàn)閺?0G到40G是一次大的跳躍，而且事實(shí)表明從10G升級(jí)到25G的增量成本并不高。我們需要使用升級(jí)的線纜和光模塊來支持這個(gè)新的以太網(wǎng)速率,而這無疑會(huì)推動(dòng)像QSFP28這種25G光模塊和相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理芯片的發(fā)展。

隨著可編程硬件平臺(tái)的發(fā)展，為硬件產(chǎn)品的開發(fā)帶來了更多便利。來自Hitech Global的HTC-910 PCIe開發(fā)平臺(tái)具有很好的可編程性能，組合了Virtex UltraScale+（VU9P,VU13P）或Virtex UltraScale VU190和兩個(gè)QSFP28(4x25G)光模塊插槽，為100G數(shù)據(jù)中心網(wǎng)的進(jìn)展可謂是增加了一名悍將。

圖.1 HTC-910半高PCIe開發(fā)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

圖.2 HTC-910半高PCIe開發(fā)平臺(tái)實(shí)物圖

圖中的板卡搭載了最新 Virtex? UltraScale+ 器件，其基于 UltraScale+架構(gòu)，可在 FinFET 節(jié)點(diǎn)上提供最高的性能及集成功能，包括 58G 的最高串行 I/O 以及 DSP 計(jì)算性能， 21.2 TeraMAC 的最高信號(hào)處理帶寬，適用于 PCI Express 的集成型 IP、Interlaken、支持前向糾錯(cuò)的 100G 以太網(wǎng)，以及加速器高速緩存相干互聯(lián) (CCIX)。其優(yōu)勢不僅在利于擴(kuò)展的PCIe版型，減小功耗，同時(shí)使用內(nèi)部的內(nèi)存，啟用1M+隊(duì)列流量管理技術(shù)，使兼顧性能的同時(shí)減小了產(chǎn)品的上市時(shí)間。此板卡搭載的QSFP28光模塊接口4個(gè)25Gb/s傳輸通道符合100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在由QSFP28光模塊組成的100G光纖鏈路中，100G上行鏈路是由4個(gè)25G鏈路組成，而各個(gè)25G下行鏈路的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和10G網(wǎng)絡(luò)的布線結(jié)構(gòu)完全一樣，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量卻大大增加了。

云計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及軟件定義網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等都將繼續(xù)加速和推動(dòng)對(duì)無限帶寬需求的發(fā)展。Xilinx推出的Virtex UltraScale+ FPGA以及對(duì)應(yīng)板卡將幫助各大廠商不僅在現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)上讓帶寬翻番，而且對(duì)擴(kuò)展 50G、100G、400G 端口以及太比特接口提供了可能，進(jìn)而評(píng)估用于開發(fā)其自己新一代解決方案的技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)新一代以太網(wǎng)鋪平了道路。25G將成為主導(dǎo)的新一代服務(wù)器連接速率標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗鼮橹髁骺蛻籼峁┝艘粋€(gè)長期的成本優(yōu)勢，100G時(shí)代，技術(shù)的競爭、研發(fā)實(shí)力的競爭已經(jīng)開始，供應(yīng)商的競爭也早已硝煙四起。