節能型以太網技術從云計算中誕生
“移動終端正從目前50Kbps的GPRS鏈路連接到互聯網，升級到數Mbps的3G/3.5G速度連接到互聯網；任何媒體都將可以實時訪問任何內容。這些新興應用將帶來海量的傳輸和海量的數據處理，也使得無線業務提供商的網絡傳輸技術不斷從ATM轉向以太網。”博通（Broadcom）公司高級副總裁兼企業網絡事業部總經理Nariman Yousefi在日前武漢舉辦的第十四屆國際集成電路研討會既展覽會秋季展（IIC）的主題演講中指出，“業界正在向Web 2.0時代演進，這導致了云計算時代的到來。”
云計算將會給企業和個人都帶來巨大的變化。
云計算引發以太網架構變化
“云計算時代，將有更多Web應用在數據中心運行、將有更多基于瀏覽器的用戶終端、在互聯網數據中心運行的企業數據和應用將日益增多。很多中小型的公司不需要設置專門的IT技術專家。”Yousefi指出。
在云計算的推動下，以太網的架構將會變得扁平。Yousefi表示，目前有各種網絡層的交換機，包括Lay2, Lay3, Lay4交換機等，這增加了網絡的復雜度和成本。將來的網絡架構將會變得扁平，全部基于Lay2的交換，目前相關的國際標準正在制定這方面的規范。
“以太網將作為統一的網絡技術，最終完全取代E1、T1以及ATM等傳統的TDM技術，它可以為運營商大幅降低成本曲線。并且，以太網還將在存儲網絡領域取代Fiber Channel技術。”Yousefi表示。特別對于中國市場，他指出，由于中國三大運營商在新的網絡中都會采用新的設備，這種替代將會發生得更快。
最后，云計算中心的交換機需要以更低的功率提供更高速、更高密度和更大的存儲容量。這將導致節能型以太網技術的誕生。
節能型以太網技術將誕生
“現在的以太網交換機不管是在有信息還是無信息的情況下，功耗都不會改變。我們與業界同仁正在研究一種新的以太網技術——Energy Efficient Ethernet（簡稱EEE，節能型以太網），當沒有信息傳輸時，以太網芯片將處于休眠狀態，同時會通知相連的ＰＣ和服務器將相應的負荷降低，這樣可以大大節省能量。”Yousefi表示。
采用節能型以太網后，針對端口數很多的3級交換機，由于功耗與有效鏈路數的線性關系，將無效鏈路歸為LPI，合計節省的功率引人注目；而針對端口數少的10G系統，在單條鏈路上節省的空載功率引人注目。具體來說，在物理層上可以減小50%的功耗。
“EEE以太網標準正在制定中，基于EEE的芯片也正在研制中，最快明年有望推出。”他解釋。
Nariman Yousefi：云計算將會給企業和個人帶來巨大的變化
超級以太網芯片推進寬帶融合
博通公司一直在推進以太網芯片的高度集成。目前博通公司最高集成度的芯片可以支持24個10G以太網端口、48個1G以太網端口，以及4個上行的10G以太網端口。下一代以太網芯片除將具備以上的節能以太網功能外，集成度將會變得非常高，成為真正的超級芯片。
將來以太網芯片將集成控制處理器、網絡處理器、線路接口（PHY 和 SerDes）、集成的收發器、LAN 功能（包括MAC、交換和路由）、轉發和過濾查閱引擎、算法查閱引擎、存儲器和存儲器控制單元、安全與加密以及定時等多個功能。
“新一代超級以太網芯片的設計挑戰包括架構設計、IO/存儲器設計、封裝與功耗，以及半導體制程。”Yousefi指出，特別是IO/存儲器設計，在云計算需求下，互聯網數據中心的交換機將需要多個10Gbps的端口，同時，與背板之間的接口速率將迅速增長。“在不到10年的時間里，IO的速率從500Mb/s提升到100Gb/s，提升200倍。內存也相應地大幅提升，從500Mbit提升到500Gbit，芯片外的內存架構早已不能滿足數據快速訪問的需求，需要片內高速內存提供快速訪問。博通公司的新一代芯片中將集成高速片內內存。”
對于客戶，他建議在設計這類超級芯片時要注意充分考慮以下一些問題：
•系統分區 – 異步設計“單芯片網絡”
•信號完整性 – 芯片間的差異和時鐘歪斜失真
•模擬/數字權衡
•電源問題 – 在這樣的幾何尺寸上，IR壓降值得注意
•功率 – 作出功率模型并對功率加以控制
•DFT – 故障模式更加復雜
•EDA工具 – 設計和設計中遇到的難題變化很快，EDA工具無法那么快地擴展
•物理設計和封裝
•驗證 – 驗證一個大型系統而不是一個組件
•軟件 – 利用越充分越好，越早使用越好
“無線與移動通信技術的發展在推進寬帶融合，新一代半導體集成技術與超級芯片促進了這種融合的進程。”Yousefi稱。
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