Gli interruttori ottici possono essere la risposta all'estensione della legge di Moore nei data center

13 ore fa p Jake Hertz L'adozione diffusa di servizi cloud oggi sta guidando una massiccia crescita del data center e richiede enormi larghezze di banda. Man mano che i data center diventano più grandi e si devono spostare più dati tra server, la scalabilità delle interconnessioni è stata identificata come un collo di bottiglia per la crescita del data center. Questo collo di bottiglia è dovuto, in parte, al fatto che la tecnologia degli interruttori elettrici dovrebbe colpire un muro tra due generazioni (> 25.
6 Tbps) a causa dell'incapacità di aumentare la densità dei pin sul pacchetto BGA, secondo un team di ricerca Microsoft. Insieme a questo, una fine imminente della legge convenzionale di Moore sta minacciando la fattibilità degli interruttori elettronici. In risposta, e ispirato al campo delle telecomunicazioni (pensa alle fibre ottiche), la comunità di ricerca ha esaminato gli interruttori ottici come una soluzione.
In teoria, una rete di data center completamente ottica cerca di usare la luce per trasmettere e instradare tutti i dati tra i server. Ciò differisce dalle reti elettroniche convenzionali che utilizzano segnali elettrici per trasmettere dati e interruttori elettrici per instradare i dati. A differenza degli interruttori elettrici, gli interruttori ottici offrono l'elevata larghezza di banda richiesta per le applicazioni moderne, pur essendo significativamente più efficiente dal punto di vista energetico.
Con un consumo energetico inferiore, le reti ottiche richiederanno anche meno risorse di raffreddamento. Questo è un grande vantaggio aggiunto poiché il raffreddamento può, in alcuni casi, rappresentare il 40% del consumo energetico di un data center e un'area significativa. In superficie, gli interruttori ottici sembrano un'ottima alternativa agli interruttori elettronici. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni significative. Una di queste notevoli limitazioni è che, per una corretta esecuzione, ogni server deve regolare continuamente il suo tempo di clock in base ai dati in arrivo. Questo tempo di recupero di dati e clock richiede in genere microsecondi, il che rimuove completamente i vantaggi della commutazione ottica a nanosecondi.
University College London (UCL) e Microsoft hanno recentemente annunciato la notizia di una tecnica che sostengono risolva completamente questo problema. Questa nuova tecnica, che chiamano "cache di fase dell'orologio", ha portato i tempi di recupero dell'orologio da millisecondi a meno di 625 picosecondi. La tecnica funziona sincronizzando gli orologi di tutti i server collegati tramite fibra ottica e programmando l'hardware della memoria con i valori della fase di clock.
La memorizzazione di questa memoria in una cache speciale (quindi la memorizzazione della fase di clock) annulla la necessità di ricontrollare il tempo di clock. Pertanto, il tempo di "recuperare" l'orologio viene praticamente eliminato. Il ricercatore capo Kari Clark afferma che ““ La nostra ricerca.
.. ha il potenziale per trasformare la comunicazione tra computer nel cloud, rendendo le tecnologie chiave del futuro come Internet delle cose e l'intelligenza artificiale più economiche, più veloci e consumando meno energia.
” Fino ad ora, i data center sono stati in grado di tenere il passo con una rapida crescita grazie alla legge di Moore per il networking. Con la fine in vista, i ricercatori sono attivamente alla ricerca di nuove soluzioni. Con queste notizie, è evidente che ci stiamo muovendo nella giusta direzione.
Mentre ci sono ancora ostacoli da superare, questo annuncio rappresenta alcuni progressi significativi verso la creazione di data center completamente ottici. Se hai familiarità con i data center basati su switch elettrici, quali vantaggi o svantaggi vedi nella commutazione ottica? Condividi i tuoi pensieri nei commenti qui sotto ..