博通200G交換容量芯片，推動以太網快速向100G時代演進

正生活在以數(shù)據(jù)為基礎的信息時代，多渠道的信息來源正快速改變著我們的生活習慣和方式，隨著社交網絡、流媒體和大帶寬商業(yè)服務的日益普及，對更高速率網絡的需求也在以驚人的速度增長。這給我們的生活帶來了便利，但如此龐大的數(shù)據(jù)量同樣給數(shù)據(jù)交換和現(xiàn)有網絡架構帶來了挑戰(zhàn)。

 

據(jù)某市場研究機構給出的數(shù)據(jù)報告顯示：到2015年，每秒鐘將有100萬分鐘視頻內容跨網絡傳送；連接到IP網絡的設備數(shù)量將達到全球人口數(shù)量的2倍；到2016年，全球IP流量預計將增長20倍。

 

而這些數(shù)據(jù)流量的主流載體就是目前廣泛使用的以太網，因其極具成本優(yōu)勢和靈活性正逐漸從企業(yè)局域網、數(shù)據(jù)中心應用滲透到運營商接入以及城域網等大范圍應用。

 

目前10G接入網絡已基本成為市場主流，但來自流量的壓力正加速市場轉向更高帶寬的40G/100G網絡。自從40G/100G以太網標準于2010年6月17日正式獲批，思科、華為、中興等大型交換機供應商正不斷擴充產品線，加緊推進100G大型網絡的普及，而作為以太網交換機核心的交換芯片研發(fā)也是推進的關鍵。

 

以太網交換芯片領域一直是塊壟斷高地，由博通、思科等少數(shù)幾家把持，其它廠商很難進入。近日博通又一次在高端100G交換芯片上拔得頭籌，率先推出全球密度最高的100Gb以太網交換解決方案BCM88650系列，它是目前業(yè)界唯一能夠處理200G全雙工端數(shù)據(jù)流的芯片，BCM88650 200G的交換容量可以支持2個100G全雙工端口或者多個40G的全雙工端口甚至數(shù)目更多的10GE和1GE的以太網端口。

 

BCM88650系列還有很好的擴展性，單片的88650可以實現(xiàn)200G的交換，將多片的88650集連起來構成系統(tǒng)可以極大擴充系統(tǒng)容量，每系統(tǒng)最多可以支持4000個100G的端口，從網絡邊緣到網絡核心可以提供上Tb級別甚至上百Tb級別的連接。

 

博通基礎設施與網絡部網絡交換高級產品線經理Shay Zadok介紹：“讓我們感到驕傲的是88650在單芯片上集成了四個主要功能包括：交換矩陣接口、網絡接口、包處理器以及流量管理器，以前這些功能是通過獨立芯片完成，現(xiàn)在將它們集成到一顆芯片中。通過這種高集成度和可擴展性，使得88650可以適用多個市場，包括運營商的接入市場、數(shù)據(jù)中心及企業(yè)市場、電信級以太網市場以及傳輸市場等。”

 

 

博通基礎設施與網絡部網絡交換高級產品線經理Shay Zadok：“讓我們感到驕傲的是88650在單芯片上集成了四個主要功能，通過這種高集成度和可擴展性，使得88650可以適用多個市場，包括運營商的接入市場、數(shù)據(jù)中心及企業(yè)市場、電信級以太網市場以及傳輸市場等。”

 

上面提及88650單片集成了四個功能包括：交換矩陣接口、網絡接口、包處理器以及流量管理器。這里主要介紹網絡接口、交換矩陣接口。

 

88650系列提供豐富的網絡接口，從千兆以太網接口、萬兆以太網接口，40G、100G的以太網接口都可以靈活支持，同時支持這些接口的靈活組合。這為運營商提供了選擇，當他們在鋪設網絡的時候可以選擇10GE，某一天需要擴容的時候只需要把芯片重新配置或者插入不同的接口卡就可以了。除了剛才介紹的標準的以太網接口外，也支持博通公司私有的協(xié)議（HiGig），用來做系統(tǒng)的集連。同時支持業(yè)界標準的Interlaken協(xié)議。

 

另一個強大功能就是交換矩陣接口，它的主要作用是當單片芯片的交換容量不夠的時候，可以把多個芯片，甚至上百個芯片集連起來構成一個非常龐大的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)它們彼此連接就是通過交換矩陣接口。

單顆88650可以做很多事情，包括運營商級的盒式設備可以用在數(shù)據(jù)中心里。另一個應用是通過將兩片88650集連在一起組成一個電信級以太網接入級的路由器或者交換機。如果用戶需要大帶寬的大型交換設備，可以通過模塊化的方式來實現(xiàn)。

 

如何實現(xiàn)模塊化呢，88650主要是放在線卡上，在交換卡上通過88750把它們互聯(lián)起來。88750是88650系列的另外一款產品，它主要提供交換網的接口，用于互聯(lián)多個88650芯片。88650芯片有交換矩陣接口，就是通過這個接口將88650與88750互聯(lián)，一片88750可以連接幾片甚至幾十片的88650，形成一個大的系統(tǒng)，來支持超過T級的容量。在同一個模塊化設備內部，通過將多片88650互聯(lián)可以支持高達25T的交換容量，將多個設備互聯(lián)可以支持高達400T的容量。通過大帶寬高密度的大型交換設備，使得接入的用戶數(shù)目以及接入用戶的帶寬都可以得到相應的增加。

 

88650具有非常好的擴展性以及適應性，可以應用于多個不同的細分市場，包括運營商的接入市場、電信級以太網市場以及分組傳輸市場，還有現(xiàn)在非常熱門的數(shù)據(jù)中心以及企業(yè)網市場。Zadok補充道，在過去為了適應這些不同市場的不同需求，系統(tǒng)廠商可能需要針對每個市場做不同的設備，有針對性的對于那個細分市場做開發(fā)，這樣就需要有四到五個產品滿足各自不同的細分市場?，F(xiàn)在通過88650的統(tǒng)一解決方案可以解決這四個細分市場的需求，這意味著為系統(tǒng)設備制造商節(jié)約了研發(fā)成本。

 

以太網何時能步入100G時代？

 

IEEE 802.3ba標準，即40G/100G以太網標準于2010年6月17日正式獲批，從標準工作組成立到獲批，歷時兩年半，可想而知，40G/100G以太網標準的進展不是那么順利。

 

單從40/100G標準的定義就感覺很怪異，從以往的發(fā)展來看，都是百兆、千兆、萬兆增加，按照10倍遞增，突然出現(xiàn)的40G確實有些另類。非官方給出的評論是這樣的，40G端口的相關技術和產業(yè)鏈的確相對成熟得多，可行性強一點；100G則面臨很多技術和成本問題，到底二者做何取舍，最后這兩個標準就同時出現(xiàn)在一起。

 

 

1G/10G/40G/100G網絡端口半年期全球及地區(qū)市場規(guī)模與預測

 

從調研機構Infonetices Research給出的數(shù)據(jù)顯示，100G從2012開始進入商用，比例逐年增加，而40G網絡應用比例則基本保持恒定。

 

針對40G應用保持恒定比例，Zadok分享自己的看法：“從歷史發(fā)展角度來看從10GE到100GE可能更容易被終端用戶所接受。在100GE出現(xiàn)前，40GE提供了更高速率的選擇。當100GE出現(xiàn)以后，就像圖表上顯示的那樣，40GE可能會持平，并不會有很大的增長。而且我們的芯片支持自由選擇10G、40G或者全部100G，或者是混合模式都沒有問題。另外，我們認為現(xiàn)在市場的發(fā)展和我們之前的預期是相符合的，隨著接入的網絡帶寬越來越大，我們認為到2014年、2015年100G的部署會越來越多，但現(xiàn)階段系統(tǒng)整體成本、功耗以及電路板尺寸等方面的限制仍是系統(tǒng)廠商面臨的最大難題。”