HPC需求高速增长推动224G以太网SerDes技术发展加速

电子发烧友网报道（文/李宁远）数据，是现在网联社会的核心，数据量级的提升远超我们的想象。根据IDC的预测，到2025年全球的数据量将达到175 ZB。数据量的增长带动了对高带宽和网络速度这些新基础设施的需求。
 
算力网络的发展对骨干网和大型数据中心提出了更高的要求，如今200G/400G的以太网链路已经在加速部署，其超高带宽可完全满足各种带宽密集型应用的需求，并大大降低端口成本。800G和1.6T以太网链路也在加速来袭。
 
224G SerDes技术实现更高速率以太网
 
去年200G/400G 产品大规模放量，800G则进入导入阶段。以800G以太网为例，利用了两组现有400G以太网逻辑，并进行了一些修改，将数据分布在八个112Gbps物理通道上。那继续提升每个通道速率，达到224Gbps，则能够支持高达1.6T的链路。网络提速的下一个前沿趋势无疑是1.6T以太网。
 
人工智能、自动驾驶、高性能计算HPC和云计算这些快速增长的应用对数据网络提速的需求肉眼可见，网络速度必须足够快，才能在计算、网络和存储组件之间快速移动数据。但相对来说，算力增长的步伐是快于传输速度增长步伐的。
 
以太网高速接口的出现正是为了满足连接方面的需求，高性能SerDes也为每一代的标准实现了速度的翻倍，以太网速度的发展已经在尽力跟上脚步了。最新一代以太网标准将提供224G的数据速率，为1.6T以太网的发展奠定了基础。
 
224G以太网 SerDes技术驱动力
 
驱动224G以太网SerDes发展的因素，不妨以数据中心的角度来看，因为不论是在数据中心内部、数据中心之间还是数据中心与终端之间都有着大量的数据交换需求。
 
其中最主要的带宽需求在数据中心内部，向更高速度以太网连接的转变不仅可以节省电力，还可以节省面积，从而增加互连密度。
 
空间的节省也是很明显的，从早前的640G交换机到现在51.2T甚至102.4T交换机，每一代的端口数都在不断变化，现在已经有多达512个端口，如果不向更高速率的以太网SerDes发展，端口数量继续增多的交换芯片越来越难做，而且良率很低。
 
SerDes接口必须不断提高运转速度来顺应发展。在高密度的数据中心，224G以太网SerDes的应用将大大减少所需的线缆和交换机数量，既节省宝贵的空间又增加互连密度。
 
当然，224G真正部署起来却并没有那么简单。半导体封装技术、链路连接技术、通道技术都还在努力地跟上224G以太网SerDes发展的节奏，每一项技术欠缺都会增加链路的损耗，增加串扰的风险，根据相关厂商的评估，想要112G增加到224G，实现难度总体上升了5倍。
 
Light Counting调研认为，今年224G以太网SerDes会有3到5个Design开始，到2026年，224G将会迎来第一波部署热潮。IP Nest在对SerDes IP的调研中，同样认为224G以太网SerDes PHY将在今年开始加快发展速度。
 
目前，已经有一些厂商能够提供针对HPC和数据中心应用支持更高速度的MAC、PCS和PHY，同时适用于多种先进FinFET工艺，并在性能最大化的情况下提供卓越的BER。
 
224G以太网SerDes早期的一些应用主要会覆盖重定时器、交换机、拓展AI、光学模块、I/O芯片和FPGA上，成熟应用后，将延伸至更多数据需求领域，在各行各业充分出更高数据速率的优势。
 
小结
 
现代数据中心对更高数据速率的需求，对网络扁平化减少延迟的需求，大大推动了对更高带宽连接的需求。交换器SoC芯片尺寸正在达到最大限制也意味着需要更高的连接速率来支持更高的带宽要求。
 
这些切实需要解决的问题大大推动了对224G以太网SerDes连接的需求。随着224G以太网 SerDes技术在今后的成熟，高密度数据应用将会有完全不同的解决方案。