100G 數據中心正在趨向成熟,不管是從哪個角度,其中的技術都在趨于完美。100G 數據中心已經可以承載大多數我們想要的事物,但是它最多是裝載人類生活的記憶和精神糧食,我們確實看到了一些計算的存在,但類似這樣的計算和上個時代的超算并無二異。如果我們不搞清楚數據中心應用的目標,我們就不可能設計一個技術和應用相互匹配的數據中心。
光互連技術從100G 正在走向200G 和400G ,也許我們可以說,100G 光互連也只是到2018年才達到穩定的性能。所以我們基本可以斷言,在此之前建設的100G 數據中心都是危樓或建立在沙地上的房子,我們必須意識到這個存在的風險。
當下的大型數據中心基本沿襲了上個時代的100G CWDM4結構,并伴隨AOC 和DAC。我們今天有必要重新復述一個話題:建議是把數據中心切分為傳輸結構和互連結構兩個部分,在傳輸層采用 WDM 有源架構,而在互連層堅定地采用平行的PSM結構(包括平行光和平行電)。我們確實看到類似FB 的架構是十分簡潔,但是高成本的。所以我們也有必要論證成本經濟性和架構經濟性之間的關系。我們所要做的必須找到一種原則的排序關系,從而指引我們在困難取舍中做出最佳抉擇。
100G CWDM4成為爆品是付出高昂代價的。主要的原因是上個時代光芯片的穩定性和一致性欠佳。在上個時代,數據中心光互連處于毫無標準時期。(好在,至少我認為,易飛揚在2018年8月份為該款產品設計的標準是符合預期和應用的)現在業界都明白:可靠性、產品壽命和維護成本這些是彼此關聯的。目前的結論基本支持CWDM4從技術實現上符合100G 數據中心主流的特征,比較節約光纖,從維護多個不同款式產品到維護一個等等。但是從不同角度,這酷似簡潔架構的結論也有問題:
一、成本昂貴:在計算互連架構的時候我們傾向于不計算光纖的成本,因為計算這個成本處于本末倒置,引導我們的思維朝不能再土的方向。正如我們在構造大廈的時候,不會考慮要用多少涂料一樣。光纖是為系統服務的,正如涂料是為大廈服務的,或者糧食是為人類三餐服務的一樣。在互連的所有架構中引入WDM 技術,需要支付至少2-3倍模塊的成本。
二、總成本不經濟:我們之所以不傾向在互連架購中采用更多波分復用技術是因為密集網絡的信號分層最好是清晰的,可調度的。波分復用模塊主要是通過AWG或者自由空間光學技術把光纖成本砍掉3/4,但是它帶來高度的生產投入和工業界良品率問題。生產成本投入和良品篩選率犧牲了業界利潤率。事實上我們了解到絕大多數互連的距離還是500米之內,所以節省的光纖成本也是有限的。
三、維護成本是否經濟:爭議在于維護的經濟性。維護的經濟性在于產品的穩定性和網絡可重構性。從產品穩定性角度,目前CWDM4 的產品都在趨于成熟和可靠,但是和PSM類模塊還是差別一個數量級。當然這個數量級數據中心可以不考慮。那接下來就是網絡的可重構性。所謂重構就是在原來的地方推倒重來,是否還有剩下的東西。從人類綠色經濟性的角度,如果要在本來的地方升級現有網絡,則我們有必要接下去論證未來的網絡架構到底應該是什么模樣?然后我們回來檢驗這里的結論。
二年前我寫過《數據中心:平行還是波分復用》招致了一些批評。實踐中數據中心也正在走向CWDM4 覆蓋PSM4的結構。正如人類走過的道路一樣,服務器租用 免備案服務器,正確的視野被錯誤的路線取代非常常見。一個從貧窮中長大的孩子肯定和出身富貴的孩子在世界觀和金錢觀上完全不同。2018年的OFC 人們確實熱炒了一把400G,但是它的確是不成熟的。按照2018年初對400G 的理解,基本是跳過PAM4技術直接采用 100G 單波DSP 技術植入400G 模塊。也就是跳過200G 直達一種超乎想象的400G ,這個跳躍不是一代,而是兩代,現在我們知道這種愿望顯然是太過于樂觀了。
從NRZ 到PAM4 再到DSP 是一個漸進型跨越,還是一步可以到達終極目標的跨越?我們還是要回到是傳輸還是互連本身去討論。我認為前兩者是互連架構,而到DSP 基本就是傳輸領域的事情。
DSP 要處理的工作和PAM4調制有根本的區別。DSP 是否能在客戶側模塊走向成功仍舊是未知數,我基本難以理解如果不對鏈路光層做任何處理,如何能采用DSP 去處理收回的信號畸變。當然正如我很多看法被時代的進步逐步校正一樣,嘗試爭論、探索和試錯正是人類技術和市場進步必經的領地。拋開對技術實現的不可預知,我們有4個分析架構,覆蓋了200G和400G 網絡: