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31日上午主會(huì)場的第二場報(bào)告，來自北京郵電大學(xué)的伍劍教授發(fā)表主題演講，他演講的主題是——面向云數(shù)據(jù)中心和HPC的全光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

【圖】北京郵電大學(xué)的伍劍教授

伍劍認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心和超算中心相比，數(shù)據(jù)中心是面向普通大眾的中心，云數(shù)據(jù)中心就是提供云計(jì)算服務(wù)的數(shù)據(jù)中心，我們希望利用一個(gè)集中式的云數(shù)據(jù)中心為成千上萬個(gè)用戶提供信息服務(wù)，這也是未來信息服務(wù)的一種預(yù)測。從全球范圍來看，未來對(duì)于云數(shù)據(jù)中心投入的增長也非常大。

網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)亟待變革

對(duì)于超算來說，不斷增加的數(shù)據(jù)的規(guī)模和復(fù)雜度，也在推動(dòng)超算的不斷發(fā)展。未來想要得到更高的性能只能采用并行的方式，十年以后，無論是在系統(tǒng)性能上，還是節(jié)點(diǎn)規(guī)模上，還是帶寬和能耗方面都提出了非?？量痰囊?。

無論是對(duì)于HPC還是云數(shù)據(jù)中心來說，未來都有一個(gè)共同的點(diǎn)——在網(wǎng)絡(luò)的端口密度對(duì)于時(shí)延的要求和能耗的要求都有著特殊的要求。如果把通信按照距離來分，2公里以下的通信的應(yīng)用，還處于光電混合或者說店的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，但是無論是銅線還是其他的，最大的特點(diǎn)就是損耗。但是光纖在2公里以下不需要考慮損耗，所以我們相信未來將用光纖的方式來實(shí)現(xiàn)。

【圖】網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)變革迫在眉睫

在美國，數(shù)據(jù)中心的年復(fù)合增長率大約是10%左右，呼和浩特將建立500萬臺(tái)數(shù)據(jù)規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷增長，HPC領(lǐng)域處理器核數(shù)的不斷增長，高帶寬需求已經(jīng)迫在眉睫。

而且，從耗電的角度來說，未來要達(dá)到20MW也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

第三個(gè)方面，在數(shù)據(jù)中心里面業(yè)務(wù)流量的模型發(fā)生了很大的改變，現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量不斷增加，服務(wù)器之間的流量漸增，第二方面，長包占了流量占據(jù)絕大部分，且具有突發(fā)性，這些都使得傳統(tǒng)的交換效率很低。

全光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

如果速率上到10GB、40GB甚至100GB，用電的信道損耗是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。如下圖是不同的介質(zhì)，成本隨傳輸距離之間的變化曲線。可以看出，隨著距離的增加，光具有更大的成本優(yōu)勢。

【圖】電和光成本對(duì)比

第二方面，從端口密度來看。

【圖】電和光端口密度對(duì)比

第三，能效方面來看，光可以低到1.4W，信號(hào)過銅線會(huì)發(fā)熱，而光不存在這樣的問題。

【圖】電和光端口能耗成本對(duì)比

第四，從時(shí)延方面來看。光的優(yōu)勢更加明顯。

因此，對(duì)于數(shù)據(jù)中心和超算來說，光是一種趨勢，業(yè)界也普遍認(rèn)為，在未來的十年內(nèi)，光會(huì)不斷一統(tǒng)天下。要做到未來的權(quán)光網(wǎng)絡(luò)也會(huì)有挑戰(zhàn)，首先光是無法緩存的，如何在無法緩存的情況下設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的架構(gòu)就是一個(gè)最大的挑戰(zhàn)。下面是國際上一些全新的全光網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)：

對(duì)于片間互聯(lián)來說，技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但實(shí)際上有多大的成本做這件事，伍劍認(rèn)為，未來我們要做的片上光互連還沒有一個(gè)定論，還需要花10到15年的時(shí)間將會(huì)有一個(gè)明晰的結(jié)果。

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