De behoefte aan snelheid is een nooit eindigend verhaal als het gaat om datacommunicatie. Momenteel zijn er een aantal trends zoals cloud computing, kunstmatige intelligentie, Internet of Things (IoT), multimediatoepassingen en de verwachtingen van de consument die deze vraag aansturen. Al deze trends versnellen de groei van high-performance computing (HPC) en de traditionele datacenterserverarchitectuur evolueert naar een hypergeconvergeerde serverboxarchitectuur. Een hypergeconvergeerde serverbox is een soort serverinfrastructuur die opslag-, reken- en netwerkbronnen combineert in één enkel, geïntegreerd apparaat. Het is ontworpen om datacenterbeheer te vereenvoudigen en infrastructuurkosten te verlagen door meerdere functies in één apparaat te consolideren. Terwijl de industrie overgaat op 224G-connectiviteit, zijn er een aantal ontwerpoverwegingen en beslissingen die moeten worden genomen om de talrijke implementatie-uitdagingen het hoofd te bieden.
De eerste demonstratie van Synopsys van 224G SerDes was in Bazel, Zwitserland, tijdens de Europese conferentie over optische communicatie (ECOC) in 2022. Als het eerste bedrijf dat 224G SerDes demonstreert, heeft Synopsys waardevolle inzichten te bieden. Op de onlangs gehouden IPSoC 2023-conferentie hield Manmeet Walia een uitgebreide presentatie over dit onderwerp. Manmeet is Director of Product Management bij Synopsys voor snelle interface-IP's, waaronder PCI-e, Die-to-Die (D2D) en Ethernet.
Waarom is 224G Ethernet SerDes nodig?
224G Ethernet is om een aantal redenen nodig. Om te beginnen is het nodig om tegemoet te komen aan de eerder besproken toenemende vraag naar hogere datasnelheden in moderne datacenters. De netwerken binnen datacenters worden plat om latenties te verminderen, wat de vraag naar verbindingen met een hogere bandbreedte stimuleert. Switch SoC-matrijzen bereiken de maximale limiet voor de grootte van het dradenkruis, wat betekent dat hogere connectiviteitssnelheden nodig zijn om de hogere bandbreedtevereiste te ondersteunen. De dichtheid van serverrackeenheden, vermogensdissipatie en vereisten voor thermisch beheer leiden ook tot de behoefte aan 224G-connectiviteit. Bovendien helpt 224G Ethernet het aantal kabels en schakelaars te verminderen dat nodig is in datacenteromgevingen met een hoge dichtheid, wat de netwerkefficiëntie kan verbeteren en de kosten kan verlagen. Bovendien biedt het achterwaartse compatibiliteit met bestaande Ethernet-standaarden, waardoor integratie in bestaande netwerken eenvoudig wordt.
Uitdagingen bij het leveren van 224G
Er zijn verschillende uitdagingen als het gaat om het implementeren en implementeren van 224G Ethernet. De wetten van de halfgeleiderfysica houden geen gelijke tred met de eisen van Serial Link. Linkverlies neemt toe omdat pakket-/connector-/kanaaltechnologieën geen gelijke tred houden met de vraag. Aangezien de fysieke afstand op het inplugbare voorpaneel niet is verminderd, worden reflecties erger. Omdat de isolatie niet is verbeterd, wordt overspraak erger. De algehele complexiteit voor implementatie neemt 5x toe bij het verhogen van de snelheid van 112G naar 224G.
Uitdagingen die worden aangepakt
Er zijn een aantal aspecten waarmee rekening moet worden gehouden en waar optimale keuzes moeten worden gemaakt, te beginnen met het signaleringsschema. Hoewel het PAM6-schema minder Nyquist-verlies oplevert, prevaleert PAM4 voor de meeste gebruikssituaties dankzij een betere signaal-ruisverhouding (SNR) en lagere FEC-overhead. Op het 224G SerDes-architectuurniveau moeten analoge schakelingen worden geminimaliseerd voor minder parasitaire problemen en een frontend met hoge bandbreedte. En er moet een rigoureuze gevoeligheidsanalyse worden uitgevoerd op individuele analoge blokken om eventuele beperkingen te verminderen. Innovatieve digitale signaalverwerkingstechnieken (DSP) zijn van cruciaal belang om de versterkingsfouten, scheve mismatches te compenseren en een betere ruisimmuniteit te bereiken.
En parallelliteit zou het thema moeten zijn voor snelle verwerkingsefficiëntie als het gaat om de architectuur op hoog niveau voor een 224G SerDes. Optische technologie komt ook dichter bij de host-SoC om stroom- en prestatieproblemen aan te pakken terwijl we naar 224G gaan.
Samengevat
224G Ethernet stimuleert snel de groei van HPC-toepassingen, waarbij de licentie van 224G IP naar verwachting tegen 112 de 2025G IP zal oversteken. Early adopter-toepassingen omvatten Retimers, Switches, AI Scaling, optische modules, I/O-chiplets en FPGA's. Synopsys biedt een complete oplossing met het laagste vermogen, gebied en latentie om het voor klanten gemakkelijk te maken om te integreren, te valideren en naar productie te gaan.
Voor meer details over Synopsys 224G IP, bezoek hier.
Luisteren naar Manmeet's lezing op IPSoC 2023, bezoek hier.
Lees ook:
Kromlijnige maskerpatronen voor maximale lithografiemogelijkheden
Chiplet Q&A met Henry Sheng van Synopsys
Synopsys versnelt first-pass siliciumsucces voor de netwerk-SoC van Banias Labs
Deel dit bericht via:
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
- Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
- Bron: https://semiwiki.com/eda/synopsys/329184-driving-the-future-of-hpc-through-224g-ethernet-ip/
