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隨著數(shù)據(jù)中心的不斷深入與高需求，人們對于此領(lǐng)域的拓展研究也在不斷更迭最新技術(shù)與開發(fā)最優(yōu)性能產(chǎn)品及解決方案。 前段時間易飛揚(Gigalight)發(fā)布了200G QSFP DD PSM8光模塊，標志著基于NRZ調(diào)制的200G低成本數(shù)據(jù)中心內(nèi)部平行光互連方案基本完成，也象征著公司在200G解決方案上的領(lǐng)先地位。不同于業(yè)界主張的400G方案，易飛揚(Gigalight)堅持200G的數(shù)據(jù)中心解決方案，可為客戶提供一站式的服務(wù)和解答。 本文主要根據(jù)現(xiàn)階段超算中心的發(fā)展進程，來分析當(dāng)前交換機之間InfiniBand技術(shù)的特征以及應(yīng)用領(lǐng)域，其中以200G QSFP DD AOC為例，說明了超算中心互連技術(shù)的端口封裝形式朝著更高工作帶寬發(fā)展的現(xiàn)狀。 超算系統(tǒng)里的InfiniBand技術(shù)根據(jù)2017年全球超級計算機500強榜單公布情況，我國無錫“神威--太湖之光”超級計算機以每秒125,435.9TFlop/s的峰值計算能力再次蟬聯(lián)世界第一名，廣州“天河二號”超算系統(tǒng)以每秒54,902.4TFlop/s的峰值計算能力位居世界第二名。 值得注意的是這些超算中心的交換互連技術(shù)均采用來自以色列InfiniBand的交換機和網(wǎng)絡(luò)適配卡。當(dāng)前在超算中心互連技術(shù)陣營中有以色列的InfiniBand, 高性能Ethernet, IBM的BlueGene, Cray和后起之秀Intel的OmniPath, 這五大技術(shù)占據(jù)市場的重要份額，其中InfiniBand和高性能Ethernet占絕對領(lǐng)導(dǎo)地位。 超算中心的互連技術(shù)朝著更高帶寬、更低延遲、更低功耗和更密的互聯(lián)端口在發(fā)展，而InfiniBand互連技術(shù)在當(dāng)前成為高性能存儲互連方案的首選，正是因為其滿足了大帶寬和低時延的需求。 InfiniBand是一個統(tǒng)一的互連結(jié)構(gòu)，既可以處理存儲I/O、網(wǎng)絡(luò)I/O，也能夠處理進程間通信。它可以將磁盤陣列、SANs、LANs、服務(wù)器和集群服務(wù)器進行互聯(lián)，在相對短的距離內(nèi)提供高帶寬、低延遲的傳輸，而且在單個或多個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中支持冗余的I/O通道，讓數(shù)據(jù)中心在局部故障時仍能運轉(zhuǎn)。 尤其是在未來HPC數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量大幅增長的情況下，作為應(yīng)用于服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，InfiniBand將擁有更廣闊的發(fā)展空間。 ◮圖為InfiniBand的產(chǎn)品路標 InfiniBand網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢InfiniBand的互連接口從過去的銅纜互連逐漸過渡到以VCSEL激光器為主的并行光互連技術(shù)，相比之下，光互連技術(shù)有著更多的優(yōu)勢：
超算中心的互連技術(shù)的端口封裝形式朝著更高工作帶寬在發(fā)展，上圖是InfiniBand互連端口封裝形式和工作速率的表格對比，供大家參考。 InfiniBand系統(tǒng)光模塊封裝演進QSFP+ QSFP+封裝解決方案專為高密度的互連端口而設(shè)計，其系統(tǒng)組件包括電磁干擾(EMI)屏蔽罩，光纜、光學(xué)引擎，連接器和疊式籠子等零件。 QSFP+封裝形式滿足了高密度的端口需求，它集成了4路發(fā)射和4路接收通道。QSFP+收發(fā)器可以取代4個標準SFP+收發(fā)器，更大的端口密度和整個系統(tǒng)的成本節(jié)約超過傳統(tǒng)SFP+產(chǎn)品。 QSFP28 更高速率的QSFP28（25G四通道小型可插拔）封裝和QSFP+封裝機械結(jié)構(gòu)保持一只大小，QSFP28是為新一代光通信、數(shù)據(jù)中心和超算網(wǎng)絡(luò)市場應(yīng)用而設(shè)計的高密度、高速率的產(chǎn)品解決方案。 該封裝提供4路高速率信號通道，每路傳輸速率可從14Gbps發(fā)展至25(28)Gbps, 并將滿足100Gbps以太網(wǎng)(4x25Gbps)和100Gbps的4X InfiniBand數(shù)據(jù)速率(EDR)的需求。 QSFP DD 繼40G QSFP+和100G QSFP28封裝大規(guī)模部署和應(yīng)用之后, QSFP DD被認為是在下一代的200G/400G網(wǎng)絡(luò)部署中最有優(yōu)勢的一種封裝形式。 QSFP DD封裝與QSFP28封裝大小基本一致，只是其長度稍長（雙排金手指連接器），電接口支持8x25Gbps NRZ(200G)和8x28GBd PAM4(400G), 因此在同等密度的空間接口上，是原來100G QSFP28光模塊工作帶寬的2到4倍。同時QSFP DD也具備向下兼容QSFP28接口的設(shè)備，起到保護投資的作用。 不同于應(yīng)用于高層網(wǎng)絡(luò)通信的以太網(wǎng), InfiniBand主要用于低層的服務(wù)器端輸入/輸出性能的使命，設(shè)備之間一般使用有源光纜AOC進行連接。 另外考慮到信號在超高速光纖傳輸中易失真的問題, InfiniBand在光纖中采用差分的方式發(fā)送數(shù)據(jù)信號，并且在信號接收端添加濾波器過濾掉信號噪聲，充分保證了連接網(wǎng)絡(luò)的信號完整性。 易飛揚200G QSFP DD多模光模塊和200G QSFP-DD 100m AOC產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用自主研發(fā)和封裝的COB(Chip on Board)技術(shù)，可為下一代超算（數(shù)據(jù)中心）提供更低成本、低功耗、高密度、高速率的新一代光互連解決方案。 ◮200G QSFP-DD AOC 該產(chǎn)品在有限緊湊的空間內(nèi)集成了兩個光引擎，共提供8路25G高速數(shù)據(jù)通道，優(yōu)秀的散熱設(shè)計解決溫度積累問題，全溫0~70攝氏度總功耗小于3.5W, 光接口采用MPO24接口（16根光纖）, 在多模OM4光纖可保證100米的工作距離。 小結(jié)著名InfiniBand網(wǎng)絡(luò)解決方案公司Mellanox市場部副總裁Gilad Shainer先生表示：“在機器學(xué)習(xí)、HPC云日益發(fā)展的今天，客戶們對于網(wǎng)絡(luò)性能的要求到達了極致，InfiniBand HDR 200Gb/s互連方案的高性能、網(wǎng)絡(luò)計算能力和網(wǎng)絡(luò)自修復(fù)能力，是未來智能云計算中心的關(guān)鍵技術(shù)。”易飛揚(Gigalight)的200G QSFP DD AOC正是為未來云網(wǎng)絡(luò)、高性能計算數(shù)據(jù)中心量身制定的互連方案。了解更多：https://www.gigalight.com/cn/bbs/market/200g-qsfp-dd-aoc-infiniband.html |
