Ашок Кришнамурти
Ашок Кришнамурти: «Системы соединения компонентов, серверов и коммутаторов становятся узким местом центров обработки данных»

Совершенствование центральных процессоров и компонентов памяти в ближайшие годы может обеспечить взрывной рост экономичности ЦОД. Когда это случится, системы соединения компонентов, серверов и коммутаторов станут узким местом центров обработки данных. Так полагает Ашок Кришнамурти, директор Oracle по технологиям в области фотоники.

Оптические межсоединения, которые рано или поздно потребуются для создания высокоскоростных соединений между группами серверов и серверными стойками, обещают стать более эффективными, нежели медные кабели, но прежде им необходимо стать дешевле. Главным в работе над новой технологией является интеграция, проверенные временем усилия по объединению функций нескольких отдельных чипов в одном. Кремниевая фотоника представляется технологией, которая способна это обеспечить, но вряд ли производителям удастся наладить массовый выпуск систем на ее основе в ближайшие несколько лет, считает аналитик Linley Group Джад Болариа.

Oracle нечасто приходилось заниматься вопросами, связанными с сетями, и, возможно, она даже не будет производить или продавать технологии, которые сейчас изучает. Но это значимый игрок на рынке компьютерных систем и систем хранения данных, и она может существенно выиграть от развития многообещающей технологии, с помощью которой можно будет развертывать максимально производительные и экономичные центры обработки данных.

Так же как и другие подразделения Oracle, занимающиеся аппаратными технологиями, отдел фотоники изначально был создан в компании Sun Microsystems, где еще в 2004 году начали работать над оптическими системами передачи данных на короткие расстояния. Между корпорацией и DARPA, агентством перспективных исследований Министерства обороны США, в 2008 году был заключен договор о совместных исследованиях в области фотоники. Изучение кремниевой фотоники, как сказал Кришнамурти, это элемент более общей стратегии Oracle, направленной на создание центров обработки данных, открытых и частных облаков, которые будут удовлетворять будущим вычислительным потребностям.

«Рост спроса на пропускную способность межсоединений и вычислительные мощности не снижается, — напомнил он, выступая на конференции Open Server Summit. — Можем ли мы масштабировать инфраструктуру и системы, чтобы удовлетворить этот спрос?»

У кремниевой фотоники есть соответствующий потенциал, полагает Кришнамурти. Критерием экономичности ЦОД он считает энергоэффективность, при этом критически важную роль играет экономия места и возможности для охлаждения.

Усилия, которые уже прикладываются в отрасли, могут обеспечить повышение экономичности центральных процессоров и систем хранения данных в несколько раз уже в ближайшие годы. Тогда на обеспечение передачи данных будет приходиться большая часть энергии, потребляемой ЦОД, нежели сейчас. «Если мы добьемся результатов на этом поприще, своего рода узким местом станут соединения», — сказал Кришнамурти. Oracle ставит перед собой цель создать оптические соединения, потребляющие десятую часть энергии по сравнению с нынешними системами.

Оптические решения уже имеют статус фактического стандарта для передачи данных на большие расстояния. Магистрали передачи данных крупных операторов переносят в виде световых волн данные, которые генерируются в масштабах целых городов. На оконечных точках магистрали электрические сигналы кодируются в световые и обратно. Когда каждый отдельный сервер начинает генерировать определенный объем данных, архитектору ЦОД приходится использовать оптическую технологию просто для того, чтобы соединить их между собой в серверной стойке.

Впрочем, будущее световой передачи данных на малые расстояния еще не пришло. Даже для передачи на скорости 100 Гбит/с электрические системы связи могут обеспечить передачу данных на четыре-пять метров, что достаточно для связи серверов в стойке. Даже несмотря на то что 100-гигабитные межсоединения уже начинают использоваться в центрах обработки данных, в этом направлении еще есть куда расти, поскольку фактически эти линии собираются из четырех 25-гигабитных кабелей.

Кришнамурти считает, что время для перехода на оптику уже пришло. «Можно предположить, что при скоростях от 25 Гбит/с нам придется оснащать поддержкой оптики каждое серверное лезвие», — сказал он.

В Oracle хотели бы расширить сферу применения фотоники за пределы серверных интерфейсов. Миниатюрные межсоединения могли бы использоваться для связи процессоров в системной плате на сверхвысоких скоростях.

Высокая стоимость оптических модулей не так важна для передачи данных на большие расстояния, поскольку в этом случае их требуется относительно немного, чего нельзя сказать о межсерверных соединениях, пояснил Болариа. Но когда для каждого сервера потребуются оптические соединения для объединения его в стойку, создателям центров обработки данных потребуются действительно недорогие и меньшие по размеру модули. Здесь на помощь может прийти кремниевая фотоника. Для производства высокоинтегрированных оптических интерфейсов в чипах сейчас применяются различные материалы, но производители, скорее всего, остановят выбор на кремнии, поскольку на его основе уже работает гигантская индустрия.

В своей работе Oracle оказалась в примечательной компании. Помимо недавно созданной Luxtera, кремниевой фотоникой занимается, например, Cisco Systems, которая приобрела недавно созданную компанию Lightwire. Производитель межсоединений для ЦОД Mellanox Technologies приобрел компанию Kotura, недавно вышедшую на этот рынок. Фотонику для центров обработки данных разрабатывает Intel, в том числе в рамках своего сотрудничества с Facebook.

По словам Болариа, все они смотрят вперед и прикладывают усилия в направлениях, которые сейчас еще не находят применения.

«Рано или поздно электричество уже не сможет обеспечивать наши потребности в части передачи данных, — сказал он. — Возможно, это произойдет спустя годы, но многие компании уже вкладывают деньги в технологии будущего, чтобы в перспективе быть лучше подготовленными к конкуренции».