10Gb以太网器件已就绪,100Gb标准即将起草

新一代面向10Gb以太网的光学器件和铜器件即将上市,新产品的推出有望大幅降低网络构建成本,从而加速数据中心对快速网络的需求。这些产品出现的时机,正逢网络公司积极为100Gb以太网标准奠定基础。

“现在是产品展示的时期。我们必须停止演示幻灯片,而开始向用户提供产品。”KeyEye通讯公司的协创者兼战略营销主管Mike McConnell表示。他透露,该公司计划在2006年早期样产基于6类铜缆线的10Gb以太网铜收发器,传输距离达30米。

新兴企业Solarflare通讯公司也不甘落后,预计将于今年6月前推出采用6类线缆传送数据的10Gb以太网收发器,通讯距离长达100米。

“当用户希望结构化布线时,传输距离必须达到100米。”Solarflare公司CTO兼创建人George Zimmerman表示。

新兴的Teranetics公司也计划在今年上半年付运基于新兴10GBase-T标准的铜收发器。老牌的Broadcom和Marvell公司预计会在2006年下半年跟进。

另一家新兴公司Luxtera希望借助使用硅光学的全新设计击败铜器件,新型设计可以在长达2,000米的单模光纤上传送10Gb以太网,其价格与铜器件相当,但功耗和延迟却大大降低。“我们认为10Gb将是铜介质和光学介质的转折点。”该公司的技术副总裁Cary Gunn说。

即便是制定10GBase-T标准的IEEE 802.3an工作组主席兼英特尔公司战略营销经理Brad Booth也承认,铜链接速度超越10Gb的前途极为渺茫。IEEE 802.3an小组预计将于今年7月完成10GBase-T铜标准。

同时,包括思科系统公司和Force 10公司在内的OEM公司,已经就在2006年开展100Gb以太网标准的制定工作达成了非正式共识,直接越过了一些人所预期的40Gb。

“多数人认为我们需要在今年展开100Gb标准的制定工作。我们需要在工作组中吸收光学人士。”Booth说。

“现在开始谈论可能的标准并不算太早,但现在就选定某些特定的技术则有些操之过急。”10Gb市场新兴企业Aquantia公司的营销副总裁Bill Woodruff指出。他认为,许多物理层标准必须仍以光纤为基础,但不应该带有先入为主的观念,即认为铜缆无法实现100Gb传输而把可能的100Gb铜方案排斥在外。

同时,各种10Gb铜方法也将在市场上就距离、功耗和延迟时间等各方面进行竞争。

KeyEye公司的单芯片KX1001的功耗低于3.7瓦,延迟小于150纳秒。但是McConnell指出,该芯片使用6类线只能传送30米距离。该芯片采用了14mm2(需要散热片)和19mm2(不要散热片)两种封装形式,已于去年11月出样,并将于今年早期正式投产。

该公司将为15米传输距离的Infiniband CX4线缆提供一个类似器件。“我们正在深入研究一款10Gb收发器用的单芯片,很难有其它芯片可以与之相媲美。”McConnell表示,“利用它,30米长的线缆就可以覆盖数据中心所需数据的75%。”

10GBase-T标准提倡最小传输距离必须达到55米。McConnell透露,一些制造商正在讨论为更短传输距离(KeyEyed的目标)建立标准的可能性。

McConnell估计,在未来5年内,OEM公司将购买多达0.63亿个10Gb链路接口。这些接口大多数将被安装在公司数据中心内使用的服务器、交换机和存储系统中。

针对该领域,Solarflare公司将在10Gb产品的功耗和延迟之间进行权衡,实现传输距离达100米,以满足以太网信令要求。Zimmerman预计,公司最初会采用90纳米工艺的10瓦功耗器件,然后大幅提升到65纳米的5瓦功耗器件。

许多10G收发器的开发商一致认为:要想扩大6类线缆的10Gb网络在业界的使用范围,那么通过减少工艺尺寸来降低功耗至关重要。Aquantia 公司的Woodruff指出,10Gb收发器单芯片CMOS的实现是一个意义重大的里程碑,但是合理的功率损失是至关重要的。

“1000Base-T领域在过去10年中功耗降低了90%,为什么我们不能期望同样的事情发生在10GbaseT领域呢？”Woodruff反问道。

Zimmerman表示:“我们将业务压在这一领域。我们已经仔细进行了逐个模块的功耗估算,并通过与代工厂的65纳米芯片进行比较对结果进行了验证。”他认为,2.5微秒的延迟不会对大多数应用级延迟为10微秒的产品产生负面影响。然而,一家电路板制造商表示了对此事的担忧。他认为,这样的延迟时间对其公司的产品而言太过漫长。其公司的产品主要用于服务器集群,而在集群内,延迟是头号需要关注的问题。

Luxtera公司宣称其器件在功率、延迟和传输距离等方面将远远超过10Gb铜收发器,而产品在批量销售时也会达到与铜收发器相同的价格,约50美元。

Gunn介绍,Luxtera的10Gb器件会在今年6月之前出样,产品功耗仅为1.7瓦,延迟小于10纳秒。

该公司有一款专利的次波长全息透镜,能够将MTRJ光纤封装直接耦合在裸片上,而无需昂贵的无线光(FSO)通讯技术。芯片本身则由飞思卡尔半导体公司采用标准130nm CMOS绝缘体硅(SOI)工艺制成,可以通过裸片上的硅通道发送和调节光线。

Luxter公司已经证明在该芯片上使用锗光电二极管和调制器的设计是正确的。该公司现在正在进行器件数字设计部分的收尾工作,该器件将占用硅片上几个平方毫米的面积,Gunn介绍。此外,该公司受美国国防先进研究计划署(DARPA)委托进行的100Gb芯片开发工作,也已进入高级设计阶段。他补充道,该器件采用了一个10G调制器阵列,以及可以将数据速率调节到太比特的光敏二极管架构。

“我们具有处理下四代以太网的技术能力。”Gunn说。

英特尔公司的Booth认为,Luxtera器件所缺少的一个特性就是工业标准的支持。“在以太网世界里,单源供应商较为少见。”Booth说。

“今天的10G以太网领域存在多达33个不同的标准,这并不能说明什么。”Gunn反驳道,“最终,推动市场前进的将是成本。”

作者:麦利

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