Intel bereitet Laser vor, Licht um Daten zwischen Computern zu mischen

Intel unternimmt die ersten Schritte zur Implementierung dünner Faseroptiken, die Laser und Licht als schnellerer Weg, um Daten in Computer zu bewegen und die ältere und langsamere elektrische Verdrahtungstechnologie zu ersetzen, die in den meisten Computern heute gefunden wird.

Intels Silizium-Photonik-Technologie wird auf der Motherboard- und Rack-Ebene implementiert und nutzt Licht, um Daten zwischen Speicher, Netzwerk und Computer zu übertragen Ressourcen. Licht wird als ein viel schnelleres Fahrzeug zum Bewegen von Daten angesehen als Kupferkabel.

Die Silizium-Photonik-Technologie wird Teil einer neuen Generation von Servern sein, die schnellere Netzwerk-, Speicher- und Verarbeitungs-Subsysteme benötigen, sagte Justin Rattner, Chief Technology Officer von Intel. während einer Keynote beim Open Compute Summit in Santa Clara, Kalifornien, am Mittwoch.

Auf der Konferenz zeigen Intel und der Serverhersteller Quanta Computer eine Prototyp-Server-Rack-Architektur, die Daten mit optischen Modulen bewegen kann. Der Server nutzt einen Intel-Silizium-Switch und unterstützt die Xeon- und Atom-Server-Chips des Chipherstellers.

Die neue Rack-Architektur mit Silizium-Photonik ist das Ergebnis von mehr als einem Jahrzehnt Forschung in Intels Labors, sagte Rattner. Er sagte, Silizium-Photonik könnte Kommunikation mit Geschwindigkeiten von 100 GB / Sek. (Bits pro Sekunde) ermöglichen und Daten bei hohen Geschwindigkeiten übertragen, während weniger Energie im Vergleich zu Kupferkabeln verwendet wird. Die Technologie könnte auch Stromversorgungen und Lüfter in einem Rechenzentrum konsolidieren, wodurch die Komponentenkosten reduziert werden.

Die Forschung von Intel drehte sich um die Herstellung von Geräten zur Implementierung von Silizium-Photonik auf Rack-Ebene, einschließlich Modulatoren und Detektoren. Das Unternehmen produziert nun Silizium-Photonik-Module, die Daten mit 100 Gbit / s übertragen können, und bietet es einigen Clients zum Testen an.

Server-Designänderungen

Silicon Photonics könnte Serverdesigns möglicherweise neu definieren, sagte Rattner. Mit der Hochgeschwindigkeitsbandbreite können Verarbeitungs- und Speichereinheiten von Servern entkoppelt und in separaten Boxen gespeichert werden. Sobald die Infrastruktur mit Silizium-Photonik vorhanden ist, könnten sich Server-Designs noch mehr verändern, sagte Rattner.

Intel arbeitet mit Facebook zusammen, um neue Servertechnologien zu definieren, die zur Entkopplung von Rechen-, Netzwerk- und Speicherressourcen führen. Die Verbindung mit hoher Bandbreite, die von der Silizium-Photonik angeboten wird, wird eine Schlüsselrolle dabei spielen, die Rack-Technologien in die Realität umzusetzen. Prozessor, Switch und andere Module müssen zusammen Power-Management, Protokoll-Unterstützung, Lastverteilung und Handshake für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen bereitstellen möglich.

Entscheidend für diesen Schritt ist "die Einführung von Silizium-Photonik nicht nur im Inter-Rack-Gewebe, sondern auch im Intraregal- Gewebe", sagt Rattner.

Intel setzt bereits Glasfaser mit seinem Thunderbolt-Stecker ein Technologie, die wie USB 3.0 Daten zwischen Host-Geräten und Peripheriegeräten mischt. Auf der internationalen CES-Messe in Las Vegas letzte Woche kündigte Corning Thunderbolt Optical Cables an, die bis zu 100 Meter lang sein können.

Aggressiver Zeitplan

Intel dränge aggressiv auf Silizium-Photonik in das Rechenzentrum, sagte Jason Waxman, General Manager der Cloud-Plattform-Gruppe, in einem Interview. Er sagte, dass es in weniger als fünf Jahren verwendet werden könnte, aber nicht zu einem Zeitplan festlegte.

Es gibt mehrere Protokolle, die für Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen einschließlich InfiniBand, Ethernet und PCI-Express unterstützt werden konnten, sagte Waxman. Intel wolle die InfiniBand-Netzwerktechnologie in seinen Chips implementieren, die schnellere Datenübertragungen ermöglichen könnten.

Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Kupferdrähte durch Glasfaser ersetzt werden, sagte Dean McCarron, Principal Analyst bei Mercury Research

"Im Laufe der Zeit werden Sie die Kommunikationsinfrastruktur des Servers sehen - inklusive der Photonik", sagte McCarron.

Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetzwerke nutzen optische Technologie, und die Bandbreite in den Servern war bisher ausreichend, sagte McCarron. Da jedoch mehr Daten durch Netzwerke fließen, besteht ein wachsender Bedarf, die Geschwindigkeit über Verbindungen anzukurbeln, und hier kommt die Silizium-Photonik ins Spiel.

"Wir werden weiterhin die Nachfrage nach dem Interconnect sehen. Es ist ein Vergessen wir, dass wir zur Photonik gehen müssen ", sagte McCarron.

Erste Implementierungen könnten teuer sein, und es könnte notwendig sein, Protokolle einzuführen, die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen über Glasfaser ermöglichen.

" Eventuell die Signalisierung wird viel zu komplex und der Wechsel zur Photonik macht Sinn ", sagte McCarron. "Die Motivation ist, wie Sie wirtschaftlich zu höheren Geschwindigkeiten kommen."