下一代电气接口的需求
如图 2 所示,四通道 PCIe 的吞吐量与单通道以太网数据速率最为匹配,比如PCIe 2.0 带宽 10Gbps、PCIe 3.0 带宽 25Gbps、PCIe 4.0 带宽 50Gbps、PCIe 5.0 带宽 100Gbps。在过去的十多年中,这种奇偶校验允许 x16 PCIe NIC 与 40G/100G/200G 和 400G 以太网端口连接,无需额外的变速器,从而降低了系统总功率并最大限度地减少了延迟。
图 2:x16 PCIe 吞吐量相当于 x4 以太网端口带宽
PCIe 6.0 以 64Gbps 的速度运行,为高于 100Gbps 的每通道电气以太网接口铺平了道路,使 x16 PCIe 6.0 能够高效地支持 800G 以太网端口。
此外,数据中心光学器件正在不断发展,以支持更高的网络带宽。表 1 总结了 100G/200G λ 光学器件的发展时间表。带有 100G λ 光收发器的 800G-DR8/FR8 模块已开始在 HPC 数据中心部署。四通道 800G 光学模块和 102.4T 交换机将网络带宽翻倍,但这将取决于 200G λ 光学器件和相应的 200Gbps 电气接口的发展情况。表 1:采用 100G/200G λ 光学器件
最后,对于现代高基数交换机,HPC 机架的交换带宽受到最高密度以太网端口的限制。当前的 400G/800G 以太网端口使用 100Gbps 电气/光学收发器的四/八通道。表 2 突出显示了以太网端口带宽时间表,显示需要 200Gbps SerDes 才能推出带有 800G 以太网端口的 102.4T 交换机。表格 2:工业以太网交换机/SerDes/端口时间表
根据这些趋势,IEEE 802.3、OTN ITU-T G 和 OIF-CEI 已经启动了标准化工作,目标是每通道电信号传输速率高于 112Gbps。