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新技术可能启用全光数据中心网络

新技术可能启用全光数据中心网络
代表亚纳秒级光学开关的图像

由UCL和Microsoft领导的一项新研究表明,一项新技术可以在不到十亿分之一秒的时间内同步计算机的时钟,从而消除了部署全光网络的障碍之一,从而有可能提高数据中心的效率。

数据中心由数以万计的连接服务器组成,是一项基础技术,使我们可以在线执行从存储电影和照片到提供网页和在线服务的一切工作。但是,它们面临着迅速增长的需求,服务器到服务器的流量每年以70%的速度增长,这越来越难以用现有技术来满足。使用光来传输和路由数据的全光网络代表了一种有希望的替代方案。但是,由于每个服务器都需要根据传入数据不断调整其时钟时间,因此它们的生存能力受到了限制,这导致整体性能降低。

这项发表在《自然电子》上的研究表明,通过光纤同步所有连接服务器的时钟,并通过编程硬件存储时钟相位值,这样就不必重新检查时钟时间,可以“恢复”时钟的时间几乎被淘汰。

这项研究的主要作者Kari Clark(UCL电子与电气工程光学网络小组,EPSRC互联国家先锋竞赛的获胜者)说:“我们的研究首次通过为数据中心提供光交换来使光交换在数据中心可行解决时钟同步问题的解决方案。它有可能改变云中计算机之间的通信,使物联网和人工智能等未来的关键技术变得更便宜,更快,功耗更低。”

到目前为止,云提供商已经能够依靠摩尔定律进行联网,从而适应需求的快速增长,据此,电子开关集成电路大约每两年以相同的成本和功率将其数据传输速度提高一倍。然而,由于难以继续使硅晶体管变得更小和更快,因此这种趋势的可持续性受到越来越多的质疑。

这项研究的共同作者,微软研究院剑桥研究人员Hitesh Ballani博士和Paolo Costa博士补充说:“随着摩尔定律的预期放缓以及云流量的不断增长,全光网络代表了一种有吸引力的技术,与UCL Optical Networks Group的合作让我们感到非常兴奋,该合作始于2016年Kari在我们实验室的实习期,后来演变为多年的旅程,成为Cloud Research Alliance光学的一部分。还有很长的路要走,这项技术使我们更接近全光数据中心的愿景。”

该研究的资深作者刘志新博士(UCL电子电气工程光学网络小组)说:“我们通过研究如何在摩尔定律之外支持未来的云服务来开展这项工作。云运营商和光通信研究,我们提出了一种使用光学的,面向未来的替代方案,可帮助数据中心长期满足需求。”

该团队与Microsoft Research Cambridge的研究人员合作,开发了一个原型,发现他们的技术称为“时钟相位缓存”,可以在十亿分之一秒或不到10秒钟的时间内同步数千台计算机的时钟。

本文为作者 何斌 独立观点,并不代表 我是CIO 立场。

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