Серверная архитектура на базе кремниевой фотоники как будущее ЦОД
Компании Intel и Facebook представили прототип сегментированной серверной архитектуры, созданной на базе технологии кремниевой фотоники. Новая архитектура, по словам генерального директора Intel по технологиям Джастина Раттнера, основана на 10-летних исследованиях в области кремниевой фотоники, целью которых был поиск способов использовать недорогой кремний для создания фотонных устройств, включая лазеры, преобразователи и датчики, которые будут иметь высокие скорость передачи данных и энергоэффективность. Кремниевая фотоника – новый подход к использованию света (фотонов) для перемещения больших объемов данных на высокой скорости с минимальным энергопотреблением по оптическому кабелю.
Для устройств на основе кремниевой фотоники вместо дорогих и редких оптических материалов используется недорогой кремний, что позволяет снизить стоимость конечной продукции по сравнению с оптическими технологиями при более высокой скорости, надежности и масштабируемости. Компании, управляющие множеством серверов или центров обработки данных (такие как Facebook), смогут избежать снижения производительности с возможностью долгосрочной модернизации оборудования и существенно сэкономить, заменив множество кабелей одним оптическим волокном.
Продемонстрированная разработка представляет собой новый этап сегментирования серверных стоек. За счет сегментирования компонентов в серверной стойке компании с крупными ЦОД могут сократить капитальные расходы. Существующие ресурсы, включая вычислительные решения, подсистему хранения данных и энергообеспечения и сетевые подключения, будут размещаться в отдельных модулях. Если традиционно каждый сервер в стойке имеет свои собственные ресурсы, то после сегментирования отдельные типы ресурсов будут сгруппированы в рамках всей стойки, что снизит стоимость и увеличит гибкость и надежность работы. За счет изоляции критически важных компонентов друг от друга каждый тип компонентов можно модернизировать по мере необходимости, и это не повлияет на работу других систем. Кроме того, повышается общая энергоэффективность, благодаря более эффективному расположению компонентов в стойке. Intel полагает, что в будущем отрасль внедрит методику разделения подсистем.
Представленный Intel прототип демонстрирует пример использования фотонной архитектуры для организации соединений и сегментирования вычислительной системы, системы хранения данных и сетевой системы в рамках одной стойки. Intel направит свою разработку для сертификации согласно требованиям Open Compute Project (OCP) и будет сотрудничать с Facebook, Corning и другими компаниями с целью стандартизации своих новых продуктов. Прототип имеет распределенную подсистему ввода-вывода с использованием полупроводникового Ethernet-коммутатора Intel и будет поддерживать процессоры Intel Xeon и 22-нм однокристальные системы Intel Atom следующего поколения под кодовым названием Avoton, которые будут представлены в этом году.
Как полагают в Intel, сегментированная серверная архитектура определит конструкцию ЦОД в будущем. Представленная сегментированная стоечная архитектура включает новое решение Intel для обмена данными на основе кремниевой фотоники с пропускной способностью 100 Гбит/с. Это решение позволит уменьшить количество кабелей, увеличить скорость передачи данных и энергоэффективность систем по сравнению с нынешними медными соединениями.