有线通信

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一切都是数据,数据就是一切

泰克的 Sarah Boen 和 David Akerson 讨论调整数据中心和有线通信市场的大趋势。

随着联网设备和传感器的快速发展,我们将产生越来越多的数据,未来,此趋势不会停止。在数据呈指数增加的世界中,出现一些挑战性问题:我们在哪里存储数据;在需要时,我们如何从本该存储数据的位置获取数据;我们如何快速访问数据以便从中提取数值?

物联网世界中数据的数字化和传感已经导致所产生的数据量激增。

Boen 说道:“举个例子,当您乘坐飞机时,从所有传感器向飞机传送的数据量非常巨大。波音的 ecoDemonstrator 787 在每次航班中使用超过 140,000 个数据点,生成数 TB 的数据。所有这些数据均需要实时送入数据中心并实时、快速处理。”Akerson 解释道:“每天的商务航班数量超过 100,000 次,它们累计产生大量数据,这只是每天产生的大量信息的冰山一角。

过去十年间,数据中心管理器必须了解的数据量已经发生巨大变化。在此时间段里,行业的讨论话题已经从管理 GB 的数据流变成管理 EB 和 ZB 的数据流。此数据具有让各企业更高效、盈利地运转的巨大潜力,在某些情况下,还能向最终用户提供新服务。”

迄今为止,从这些数据中实时提取数值已经在一定程度上受到技术的限制。在未来十年,泰克预测将会出现新技术,让各组织更好地利用这些数据提供的潜力。

热点数据。为 PCI Express 开路

数据中心的第二个趋势就是 PCI Express 作为存储接口出现。因为 PCI Express 具有性能优势,提供数据更快、延时更短,显著影响组织的效率和盈利能力。

来源:IDC,2017 年

Akerson 解释道:“五年前,PCI Express 存储不是主流存储接口,但是,此技术在吞吐量和低延时方面的性能优势已经并将继续让人们尽早使用它。为了解释存储器为何获到较大关注,Amazon 做了一项研究并确定每延时 100 ms 将产生百分之一的销售成本。Google 确定搜索页面生成时间每增加 500ms 将导致流量下降 20%。另一项研究表明,如果电子交易平台比实际竞争时间晚 5ms,经纪人可能损失 400 万美元/毫秒。对于这些公司,旧接口不能停用,但提醒它们改用使用 PCI Express 接口且基于 NAND 的存储器。”

 

基于 SSD 的联网设备的数量将导致所传输和存储的数据量增加。

 

Boen 说道:“无论组织在云端还是本地存储数据,在低延时情况下下交付大量数据的挑战将继续推动存储接口标准的发展和新技术的引入。凭借正在开发的 PCI Express Gen4 (16 GT/s) 存储产品和即将上市的 Gen 5 (32 GT/s) ,PCIe Express 等存储接口和标准快速发展。为了跟上步伐,SCSI 同业公会发布其 24G 串行连接 SCSI (SAS4) 规范。”

Boen 还说道:“对于使用这些技术的制造商,仍有一种顾虑。尽管这些产品具有巨大性能优势,这些新技术仍然受到数据中心的黄金法则的影响:数据中心运营商希望一切都保持低成本和低功耗。它们都是关键推动因素。”

新技术、新复杂性

随着存储器和服务器技术的改变,网络通信技术将经历类似戏剧性变化,以便实现更快数据传输。由于发生这些改变,复杂性已经并将继续增加。

NRZ 与 PAM4

PAM4 等调制方案将成为 NRZ 倍受欢迎的替代方案。尽管 PAM4 提高传输速率,它的代价是信号噪声和测试增多。Akerson 解释道:“对于 PAM4 收发机的开发人员来说,测试数量比 NRZ 超过 10 倍还多。如果您是一家公司且将设计 PAM4 收发机,您所面临的一些最大挑战就是如何快速生产产品以及如何降低测试成本。”

制造商面临的关键挑战就是不确定将使用哪项技术。Boen 说道:“它们完全不清楚将使用哪项技术,很多制造商将执行多项技术。如果您查看不同客户的路线图,您会发现 28GBd PAM4 和传统信令技术 56GBd NRZ。

它们两边下注以避免损失,因为它们不确定哪种技术的性能更好,信令技术在一个应用中的表现可能优于另一种技术。”正如 Boen 所解释,制造商将尝试几种方式来适应这些复杂性。她说道:“它们将做的第一件事情就是提前模拟事情如何运作。这包括让现有产品超频,以便查看其如何提高运行速度。”

不等待标准

数据中心和有线通信的另一大趋势就是谁在推动技术变化。Boen 解释道:“过去,数据中心互联实际上受到 IEEE 或 OIF-CEI 的推动。现在,她说,实际上,Amazon、Apple、Facebook、Google 和 Microsoft 等大型数据中心运营商正在推动技术发展,它们不一定等待标准完成。

Boen 说道:“像 Amazon、Google 和 Facebook 这样的全球公司都是标准机构的积极参与者,它们也将推动内部技术发展,而且有时还制定技术标准。它们在这些团体的董事会上担任董事推动技术进步,但是由于标准机构往往发展缓慢,因此多源协议正在涌现,这些协议由一组公司组建,将推动技术更快发展以满足其业务需求。”

小型区域数据中心

Boen 称:“新标准和接口技术仍然不足以满足大数据需求。”正因如此,她预测,数据中心将向数据源靠拢,从而变小。对于所谓热点数据(即需要对其迅速采取行动的数据),这尤为关键。

Boen 说道:“回想起汽车业。在智能汽车和无人驾驶车中进行数据交换将利用数据中心和所有网络基础设施。这正是您需要快速获取的热点数据。因此,我认为,我们将看到越来越多的小型数据中心越来越靠近服务点。”这些小型区域数据中心很可能与相干光技术有关。Boen 称,这将带来全新测试挑战。她说道:“我们认为,我们将在数据中心内发现很多相干光技术。在收发机上,有一个关掉开关但接入光收发机的电接口,此电接口还可能直接关掉开关的光学元件以便节省能源。我认为,我们将看到不同技术,或者,同一技术,但用法不同。这将改变生态圈(就参与者而言),也改变客户需要完成的测试的类型。”

测量技术的世界日新月异

这些大趋势带来必须克服的新测量挑战。新标准、方法和技术的相互作用让测量比以往更为重要。Akerson 说道:“设计复杂性非常大。您必须进行很多测试才能确保产品值得信赖。”

Boen 说道:“此行业正发生许多变化,作为测试供应商,我们所面临的挑战就是如何针对这些变化做好准备。我们的客户希望我们提供适合不同应用的灵活测试解决方案,它们无需针对每个应用购买专用仪器。这正是我们针对未来平台一直努力实现的目标。”

随着数据中心和数据中心技术发生改变,我们衡量设计时使用的方法也必须改变。从新调制方案到新互联产品、从不断扩张的数据中心到光链路再到大数据和标准发展时产生的变化,只有一种有线通信形势始终保持不变:测试将继续是项目成功的关键因素。

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