3月，光網絡與通信研討會及博覽會OFC 2023在美國順利舉辦，其中有個研討話題：Slow and Wide versus Fast and Narrow: How do we make our Datacenters Green? 討論在數據中心內，如果以功耗最優為目標，應該采用更高波特率方案？還是采用并行的低波特率方案？這些現象的背后，是帶寬增長下，香農極限(Sharron Limit)的逼近和摩爾定律(Moore Law)的放緩，不得不采用類似計算領域的并行化思路。討論這種并行化是否是一個發展方向？讓我們就這個議題，來討論下關于數據中心大規模并行化。

數據中心網絡結構相對簡單，且光纖數量不是主要問題。主要訴求是大帶寬、低功耗以及低時延要求。大規模并行化方案應該可以有效解決帶寬增長需求。大規模并行方案也可能通過省掉SERDES、CDR等功耗占比高的功能單元，獲得功耗優勢。

在DCN網絡條件下，傳輸距離一般在2km以內，仍然是以IMDD方案為主，受器件帶寬和調制效率的約束。所謂的100G實際是4×25G或2×50G，而400G實際是16×25G、8×50G或4×100G。本質上已經是并行化思路，但是限于局部傳輸鏈路，且沒有為功耗優化。

采用單LANE按功耗優化的大規模并行化的思路有一個好處，即網絡可以利用光層開關特性，以較低粒度的單LANE速率進行調度，形成一個可重構的光層網絡。

Google在SIGCOMM 2022上的介紹了Jupiter Evolving思路，該思路的核心是將SPINE用MEMS光交叉替代掉，以達到DCN整體容量可以持續擴容的目的。Jupiter采用的光模塊是40G：4×10G NRZ, 100G：4×25G NRZ， 400G：8×50G PAM4，要求高速模塊具有兼容低速模塊的能力。該方案以端口為調度顆粒，但技術上應可以實現以單LANE速率為單位進行調度。

總的來說，在數據中心網絡中，由于帶寬需求增長仍然很快，功耗壓力持續增大。與此同時，業界和學術界都在嘗試將光開關技術應用于數據中心。兩種趨勢可能推動在數據中心網絡中大規模并行方案的發展。

審核編輯：湯梓紅