在愛荷華州小鎮(zhèn)阿爾圖納,，有一個(gè)Facebook的數(shù)據(jù)中心,。相比其它數(shù)據(jù)中心，這個(gè)數(shù) 據(jù)中心的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有些不一樣,。它沒有采用典型的分級匯聚的層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而采用了“Data Center  Fabric”這種全新架構(gòu),，放棄了傳統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)以及昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,，而是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)全面部署標(biāo)準(zhǔn)化的架頂交換機(jī)，利用一種全新的連接方式極大地改進(jìn)數(shù) 據(jù)中心的通信效率,。與此同時(shí),，F(xiàn)acebook將架頂交換機(jī)的上行鏈路全面提升到了40G。

        大數(shù)據(jù),、云計(jì)算,、視頻流媒體服務(wù)和移動(dòng)帶寬網(wǎng)絡(luò)連接等，數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用等,，讓數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)大已經(jīng)難以遏制,，數(shù)據(jù)中心之間、數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,、服務(wù)器/存儲(chǔ)內(nèi)部的流量和容量需求是一個(gè)龐大到令人恐怖的數(shù)字,。不僅是互聯(lián)網(wǎng)巨頭，也是其它企業(yè)級數(shù)據(jù)中心都面臨的挑戰(zhàn),。

這是所有數(shù)據(jù)中心正在經(jīng)歷的重大變革,。

        憑借在全球無線通信，有線基礎(chǔ)設(shè)施,，企業(yè)級存儲(chǔ)等市場的多年領(lǐng)先優(yōu)勢,，Avago可以從以下三大方面，與數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者共同應(yīng)對變革中的挑戰(zhàn)，讓數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)更快傳輸速度,、擴(kuò)展數(shù)據(jù)鏈路,、高密集型連接，以及更大存儲(chǔ)容量,。

傳輸速度的變革

        不斷涌入的數(shù)據(jù)流量促使互聯(lián)網(wǎng)巨頭重新審視數(shù)據(jù)中心內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速度的升級,。在龐大的建筑物內(nèi)，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量是一個(gè)龐大的數(shù)字,，其規(guī)模往往是數(shù)據(jù)中心流出流量的上千倍,，越來越多的數(shù)據(jù)中心正在經(jīng)歷數(shù)據(jù)傳輸速度的改變。

        在現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心,，采用更高速的以太網(wǎng)上行鏈路已經(jīng)是主流,，主機(jī)（服務(wù)器）連接已經(jīng)從1G 網(wǎng)絡(luò)過渡到10G網(wǎng)絡(luò)，并在朝著25G網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)演進(jìn),；交換機(jī)之間的連接則從10G向著40G乃至100G演進(jìn),，就像上述Facebook的數(shù)據(jù)中心所建設(shè) 的那樣，每臺(tái)10G帶寬的架頂交換機(jī)分別以一條40G的上行鏈路與光纖交換機(jī)互聯(lián),，向下則接入底層的服務(wù)器,。

        這些轉(zhuǎn)變給芯片、封裝,、光學(xué)元件,、模塊和系統(tǒng)等不同的電子和光學(xué)設(shè)計(jì)層面帶來了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，特別是在客戶對光纖收發(fā)器,、連接器的低成本,、易維護(hù)性等方面的要求越來越苛刻的情況下。

        憑借在光纖市場良好的質(zhì)量聲譽(yù),、成熟的工藝保證以及良好的客戶服務(wù),，以及垂直整合激光和 集成電路功能以確保產(chǎn)品最優(yōu)異的性能和穩(wěn)定性，Avago公司在光纖產(chǎn)品領(lǐng)域針對1G,、10G,、25G、40G,、100G提供了多樣化光纖收發(fā)器以及收發(fā) 器和接收模塊解決方案的綜合產(chǎn)品組合,。

        同時(shí)，Avago公司提供獨(dú)特的 SerDes ASIC 解決方案,，可解決在 10G,、25G、28G,、50G 及以上的網(wǎng)絡(luò)背板和中板應(yīng)用中的芯片之間,、芯片與模塊之間接口的難題,。

        值得一提的是，Avago公司的40G-SR-BiDi  MMF全雙工光纖解決方案,，允許數(shù)據(jù)中心能夠通過使用現(xiàn)有的全雙工多模光纖基礎(chǔ)架構(gòu)無縫地從10G升級到40G,，而不需要額外支付建設(shè)新的基礎(chǔ)設(shè)施的成 本。此外,，專為100G短程數(shù)據(jù)中心互聯(lián)設(shè)計(jì)的QSFP28 SR4是業(yè)內(nèi)第一款100G QSFP SR4 器件,，在使用QSFP 模塊時(shí)可實(shí)現(xiàn)從  40G 到100G 的無縫轉(zhuǎn)型。

        交換機(jī)和服務(wù)器以太網(wǎng)上行鏈接的速度提升只是數(shù)據(jù)中心傳輸速度變革的一部分,，滲透到每個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜中去,，服務(wù)器/存儲(chǔ)的連接也正在發(fā)生翻倍的提升，原有的6Gb/s速率正在飛速被12Gb/s的SAS連接所替換,。

        這一替換是全方位的,，從I/O控制器（IOC）、片上RAID（RoC）,、SAS擴(kuò)展器（SAS  Expander）,，到主機(jī)總線適配器（HBA）、RAID控制器卡,，服務(wù)器/存儲(chǔ)的SAS連接以端到端的方式在進(jìn)行12Gb/s化的進(jìn)程,，以2013年 對LSI公司的收購為基礎(chǔ)，Avago公司的SAS系列產(chǎn)品擁有無可比擬的IOPS性能,、絕佳的可靠性并可無縫擴(kuò)展,，特別是在RAID控制器卡領(lǐng) 域，MegaRAID絕對是市場上最為響亮的品牌,。

        在SAS走出服務(wù)器/存儲(chǔ)系統(tǒng)外部之后，PCIe也開始了“走出來”的趨勢,。在大容量的 NVMe存儲(chǔ)以及機(jī)架擴(kuò)展架構(gòu)（Rack Scale  Fabrics）領(lǐng)域,，得益于英特爾將PCIe控制器整合到至強(qiáng)處理器中以及閃存技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的廣泛使用，PCIe來到機(jī)箱外的勢頭正引來越來越多供應(yīng) 商的關(guān)注,。

        針對這一趨勢,，Avago公司的PCIe交換機(jī)（PCIe  Switch）和網(wǎng)橋解決方案產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入到了第三代，型號為PEX8796的第三代（8GT/s）Avago  PCIe交換機(jī)可以提供96通道24端口的配置,，在SR-IOV（Single Root IOV）和MR-IOV（Multi Root  IOV）等下一代數(shù)據(jù)中心I/O虛擬化技術(shù)逐步成熟的背景下,，Avago PCIe第三代PCIe交換機(jī)的市場前景十分廣闊。

連接鏈路的變革

        在數(shù)據(jù)中心傳輸速度變革同時(shí),，數(shù)據(jù)中心也變得更大了,。直到2011年，F(xiàn)acebook 才決定修建自有數(shù)據(jù)中心,，第一個(gè)Facebook數(shù)據(jù)中心位于美國俄勒岡州的普林維爾數(shù)據(jù)中心,，這一數(shù)據(jù)中心當(dāng)時(shí)肩負(fù)起社交網(wǎng)絡(luò)巨頭全部大約3萬臺(tái)服務(wù)器 的承載量,，其占地面積就已經(jīng)有13萬平米，建筑面積80.9萬平米,，相當(dāng)于113個(gè)足球場的大小,。

        如今，F(xiàn)acebook據(jù)信已經(jīng)擁有超過20萬臺(tái)服務(wù)器,，服務(wù)器“瘋漲”的代價(jià)是新建的數(shù)據(jù)中心越來越大,，且舊有數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建的計(jì)劃也被提上議事日程，F(xiàn)acebook況且如此,，可想而知擁有上百萬臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)巨頭Google的數(shù)據(jù)中心的規(guī)模又會(huì)是多么龐大,。

        這樣的情況即便是IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）也沒有預(yù)料到，以IEEE所規(guī)定的 QSFP+（SR4）規(guī)格（Form  Factor）40G網(wǎng)絡(luò)連接為例,，其所規(guī)定的最大鏈路距離只有150米,，這對于許多數(shù)據(jù)中心來說，很可能只是所需鏈路長度的一半——隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的 不斷擴(kuò)展,，ToR 交換機(jī)與核心交換機(jī)之間有許多長距離光纖鏈路——特別是在超大型 40G/100G 分支與主干式網(wǎng)絡(luò)中,，需要的許多光纖鏈路都超出了  IEEE 規(guī)定的最大鏈路距離。

        為了解決距離上的限制,，Avago公司提供眾多高度差異化的并行光纖收發(fā)器模塊解決方案,，可將數(shù)據(jù)鏈路延長至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以上，使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商能夠保持其現(xiàn)有的有線基礎(chǔ)設(shè)施并且節(jié)省數(shù)據(jù)中心升級所需的額外資本支出,。

        比如Avago所提供的4x10G和（QSFP+,，eSR4；IEEE只規(guī)定了10G SFP+,，SR）和40GQSFP+（SR4）的最大鏈路距離都能夠達(dá)到400米,，通過與生態(tài)環(huán)境中的合作伙伴緊密合作，Avago還能夠?qū)⑦@一距離雙雙提高到550米,。

        此外,，高速網(wǎng)絡(luò)背板或交換機(jī)、高級 SerDes ASIC 中需要在電路板級確保長距離銅線背板或電纜連接中的信號完整性,。針對這一需求,，Avago公司提供獨(dú)特的 SerDes ASIC 解決方案，可在長距離下實(shí)現(xiàn)芯片之間,、芯片與模塊之間的互聯(lián),。

        Avago公司所擁有的SerDes 核心不僅是業(yè)內(nèi)連接距離最長的，而且可以承受高達(dá)  35dB 的通道損耗（比如說,，結(jié)合延長距離的傳輸功能以及無可比擬的低功耗優(yōu)勢,，Avago的 32G NRZ 和 56G PAM4  SerDes核心可提高系統(tǒng)的鏈路余量，同時(shí)又降低了客戶的總體擁有成本）,。

        高密度是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的另一大特點(diǎn),，英特爾推動(dòng)的機(jī)架級架構(gòu)（Rack Scale  Architecture,，RSA）、Facebook推行的OCP（開放計(jì)算項(xiàng)目）以及中國供應(yīng)商和互聯(lián)網(wǎng)用戶共同創(chuàng)立的天蝎2.0整機(jī)柜服務(wù)器技術(shù)規(guī) 范,，都是以機(jī)架擴(kuò)展架構(gòu)（RackScaleArchitecture）為目標(biāo)的,，核心的訴求都是更進(jìn)一步的提高數(shù)據(jù)中心的密度。

        在機(jī)架級解決方案中,，其設(shè)計(jì)思路都是通過實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間高密集型的連接——不論是從存儲(chǔ)器到服務(wù)器,、從服務(wù)器到 ToR 交換機(jī)，抑或是從ToR 交換機(jī)到核心交換機(jī)——最大限度地減少所需的設(shè)備并提高系統(tǒng)的效率,。

        在這一領(lǐng)域,，Avago 為高密集型光學(xué)、芯片級和電路板級連接提供了眾多解決方案,，借助高密度設(shè)計(jì)的組件,、微型化的引腳、先進(jìn)的ASIC工藝讓數(shù)據(jù)中心構(gòu)建者和 IT 部門節(jié)省成本支出,，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連接最大化以及效率最大化,。

        比如，Avago提供的Express Lane PEX8796 產(chǎn)品,，使用戶能夠通過可擴(kuò)展的高帶寬非阻塞互聯(lián)將多個(gè)主機(jī)連接至大量終端,；MicroPOD 和 MiniPOD 嵌入式模塊為電路板級和系統(tǒng)級互連提供無與倫比的通道密度、帶寬和設(shè)計(jì)靈活性,。

        不可忽略的是,，Avago公司在ASIC的領(lǐng)域擁有超過30年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這不僅幫助這家 公司能夠提供例如“配有超過 400 個(gè)高速 SerDes 通道的深亞微米ASIC”這樣先進(jìn)復(fù)雜的領(lǐng)導(dǎo)性產(chǎn)品,，還為這家公司從16FF+（標(biāo)準(zhǔn)  16nm FinFET的增強(qiáng)版本）逐步順利過渡到10nm制程工藝提供了可靠的保障,，這是進(jìn)一步提高密度的絕對基礎(chǔ)。

        在存儲(chǔ)方面,，Avago公司的16 端口 12Gb/s SAS 93xx HBA是當(dāng)前密度領(lǐng)先的SAS HBA產(chǎn)品,，它配有高密集型存儲(chǔ)端口，最大限度地提高服務(wù)器存儲(chǔ)連接,，使數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建者和 IT 部門能夠部署更少的服務(wù)器,，并充分發(fā)揮服務(wù)器的處理性能,。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的變革

        數(shù)據(jù)中心傳輸速度的變革來自于數(shù)據(jù)中心流量的激增,，數(shù)據(jù)中心流量的激增的根本則是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量膨脹，受到數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量膨脹影響最大的,，自然是數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ),。

        僅從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量爆炸式增長的角度來說，數(shù)據(jù)中心需要更大的存儲(chǔ)容量,，作為存儲(chǔ)系統(tǒng)“最細(xì) 顆粒度”的硬盤（HDD）自然是“春江水暖鴨先知”,，基于陣列讀取器的磁記錄（ARMR - Array Reader Magnetic  Recording）等新型 HDD 記錄技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,，可增加HDD 中的記錄容量以滿足人們對存儲(chǔ)日益增長的需求。

        與其他磁性記錄技術(shù)相比,，ARMR 的面密度增加了 25%,，實(shí)現(xiàn)了 HDD  存儲(chǔ)容量的巨大增長，將企業(yè)存儲(chǔ)作為發(fā)展核心之一的Avago公司,，利用獨(dú)特的模擬技術(shù),、12Gb/s SAS、6Gb/s SATA SerDes  以及 DDR 存儲(chǔ)輸入/輸出技術(shù),，為下一代基于 ARMR 的 HDD 提供了多種高級 HDD 前置放大器和讀取通道 SoC  的產(chǎn)品組合,，以滿足市場對高容量、高性能存儲(chǔ)的需求,。

        在HDD的“另一面”,，是全新的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，目前常見的就是SSD（固態(tài)盤）,，而Avago公司也是業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)中心 SSD SoC 的領(lǐng)軍企業(yè),。

        在SSD領(lǐng)域，原有的6Gb/s SATA SSD已經(jīng)不能滿足NAND  FLASH芯片釋放性能的需求,，在這一背景下,，Avago定制的SSD SoC基于特定的SSD  IP和閃存控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)，幫助業(yè)界的合作伙伴向著多通道 8Gb/s PCIe 和 12Gb/s  SASSSD轉(zhuǎn)型,，從而在I/O層面充分“解鎖”非易失性的介質(zhì)的性能,。

        但需要指出的是，之所以存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)中心變革的核心,，并呈現(xiàn)越來越活躍的狀態(tài),，并不僅僅因?yàn)镠DD或SSD等介質(zhì)層面的變化，而是在數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者對存儲(chǔ)平臺(tái)的融合,、統(tǒng)一的需求之下,，結(jié)合軟件定義存儲(chǔ)、機(jī)架級解決方案以及FLASH/NVMe技術(shù)等多重因素,，從而產(chǎn)生的在應(yīng)用型態(tài)和架構(gòu)設(shè)計(jì)上的變化,。

        比如，許多規(guī)?；瘮?shù)據(jù)中心（特別是互聯(lián)網(wǎng)和大型企業(yè)）的運(yùn)營者正在尋找比傳統(tǒng)SAN的成本和復(fù)雜性更低的解決方案,，在滿足可用性、可靠性,、共享池化以及存儲(chǔ)容量的需求之外,，簡化數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)及存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，特別是在分布式的環(huán)境中,，提供可靠的存儲(chǔ)資源,。

        2012年起,，Avago的Syncro高可用共享存儲(chǔ)解決方案（Syncro  High-Availability Shared Storage  Solutions）就得到了市場的廣泛關(guān)注，這一方面為規(guī)?；瘮?shù)據(jù)中心,、中小型企業(yè)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心等機(jī)構(gòu),，提供了一種與SAN存儲(chǔ)同樣可靠和高性能,，但 成本更低、管理更簡單的共享式DAS（直連存儲(chǔ)）方式,。

        僅需要兩張Avago  MegaRAID控制卡,，就可以構(gòu)建高可用的、共享式存儲(chǔ)方案,，保證企業(yè)在虛擬化和傳統(tǒng)商業(yè)業(yè)務(wù)環(huán)境下的存儲(chǔ)資源供給,，就在前不久，Avago將這一解決 方案升級到了全新的12Gb/s版本,，Syncro 9380-8e和Syncro  9380-8i兩個(gè)交付模型都能夠提供兩倍于前一代解決方案的性能表現(xiàn),。

        Avago認(rèn)為，更加快速,、簡單,、高效率的統(tǒng)一存儲(chǔ)資源架構(gòu)方式，一定會(huì)是未來數(shù)據(jù)中心的 趨勢,，這不僅涉及到統(tǒng)一存儲(chǔ)適配器（HBA,、SDS  HBS、RAID及SATA,、SAS,、NVMe多功能、多協(xié)議的整合）,，也將會(huì)引導(dǎo)市場朝著統(tǒng)一存儲(chǔ)托架（Universal Storage  Bay）的架構(gòu)方向發(fā)展：這一架構(gòu)將有效利用PCIe及NVMe技術(shù),，以PCIe Switch和Tri-Mode  Roc為連接，基于SFF-8639（或SFF-8680）接口,，實(shí)現(xiàn)面向下一代數(shù)據(jù)中心的高效（閃存）存儲(chǔ)架構(gòu),。

        作為一家擁有超過50年歷史的IT企業(yè)，Avago公司持續(xù)不斷的在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域保持著 積極,、前沿的創(chuàng)新步伐,，僅在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，其技術(shù)及產(chǎn)品業(yè)務(wù)就涉及定制化ASIC,、PCIe交換機(jī),、存儲(chǔ)連接（及RAID）,、HDD/SSD  SoC以及光纖等領(lǐng)域,，并在諸多領(lǐng)域處于市場的領(lǐng)先地位,。

        在過去的幾年，數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)發(fā)生了重大的變化,，以互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,、機(jī)架級解決方案、軟 件定義數(shù)據(jù)中心等為代表的趨勢,，正在深刻的影響數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用架構(gòu),。在此期間，Avago通過優(yōu)秀的技術(shù)研發(fā)和行業(yè)收購,，為這些趨勢不斷的積蓄力 量,、優(yōu)化自身，并保持了數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品解決方案領(lǐng)導(dǎo)者的行業(yè)地位,。

        關(guān)于Avago 2015亞洲數(shù)據(jù)中心論壇的更多信息,，請瀏覽： http://www.glyyc.com/avagodcf2015/

關(guān)于Avago

        Avago公司是全球領(lǐng)先的模擬信號、數(shù)字信號,、復(fù)合信號及光電元器件的設(shè)計(jì),、開發(fā)和產(chǎn)品 供應(yīng)商，同時(shí)專注于III-V族半導(dǎo)體子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加工,。Avago擁有一系列的知識產(chǎn)權(quán),，其產(chǎn)品主要供應(yīng)四個(gè)目標(biāo)市場：無線通信、有線基礎(chǔ)設(shè)施,、企業(yè) 級存儲(chǔ),、工業(yè)及其他市場。如需更多有關(guān)Avago產(chǎn)品和解決方案的信息,，請?jiān)L問: www.avagotech.com,。