2025: стандарты Ethernet нового поколения движут рост 1 Тбит/с и выше

Больше пропускной способности по мере ускорения Ethernet за 1 Терабит, лучшие оптические соединения и оптимизация для рабочих нагрузок ИИ и HPC в пути.

2024 год стал знаковым для Ethernet, который является базовым элементом сетевых технологий более 50 лет и готов к новым достижениям с началом 2025 года.

Множество стандартов и сертификационных усилий продвинулись в 2024 году, помогая сетям быть более надёжными и доставлять больше полосы пропускания. Одним из самых значимых развитий стало зрелость 800-гигабитного Ethernet (800GbE). Группа задач IEEE P802.3df выпустила версию 1.0 спецификации 800GbE 16 февраля 2024 года, завершая многолетний процесс создания и финализации верхнего предела полосы пропускания Ethernet.

Также много работы фокусировалось на улучшении Ethernet для лучшего удовлетворения растущих потребностей рабочих нагрузок ИИ/ML. Большая часть этой работы происходила под эгидой консорциума Ultra Ethernet Consortium — открытого проекта под управлением Linux Foundation.

Помимо крупных пунктов — более высокая полоса пропускания и ИИ — ключевая активность в любом году для Ethernet — тестирование интероперабельности для всех видов существующих и الناشющих спецификаций. 200 гигабит в секунду на линию — важная веха на пути к ещё более высокой спецификации Ethernet, превышающей 1 терабит в секунду.

«В 2024 году Ethernet Alliance провела начальное тестирование устройств 200G/line перед ратификацией спецификацией IEEE», — сказал Дэвид Дж. Роджерс, председатель по событиям и конференциям Ethernet Alliance, Network World. «Ведущие рабочей группы IEEE, ищущие доказательство жизнеспособности 200G/line, смогли полагаться на сообщество тестирования и измерений Ethernet Alliance для проведения поисковой тестовой сессии летом и предоставления результатов перед финальным черновиком спецификации».

На другом конце спектра скоростей Ethernet Alliance также провела первый плагфест Single Pair Ethernet для продвижения бесшовной интероперабельности продуктов и сервисов, предназначенных для приложений 10BASE-T1L. Это стандарт, основанный на спецификации IEEE 802.3cg, финализированной в 2019 году.

«Основа и общий широкий успех Ethernet лежат в преданности тестированию и валидации для выполнения обещания — вещи просто работают!» — сказал Роджерс.

К терабитному Ethernet в 2025 и далее

С 800GbE теперь прочно установленным, внедрение и расширение в всё более широкие полосы пропускания станут ключевой темой 2025 года.

В 2025 году не будет нехватки вендоров, предлагающих оборудование 800 GbE, но когда речь идёт о стандартах Ethernet, фокус будет на 1.6 терабит/секунду Ethernet.

«По мере выхода 800GbE на рынок, следующая скорость Ethernet уже обсуждается», — сказал Мартин Халл, вице-президент и генеральный менеджер по облачным и ИИ-платформам Arista Networks, Network World. «1.6Tb Ethernet обсуждается в терминах оптики, форм-факторов и вариантов использования, и мы ожидаем, что лидеры индустрии будут тестировать 1.6T системы к концу 2025 года».

2025 год также увидит обсуждение и раннюю работу на взгляд ещё дальше, чем 1.6T. Роджерс из Ethernet Alliance отметил, что индустрия уже начала прокладывать путь к 3.2Tb и 400G/line Ethernet.

Линейные подключаемые оптические модули становятся реальностью

Хотя, возможно, не так увлекательно, как высокая скорость Ethernet, 2025 год также увидит реальные развертывания линейных подключаемых оптических модулей (LPO).

«Высокоскоростные вычисления требуют высокой полосы пропускания и надёжных решений для взаимосвязи», — сказал Роджерс. «Однако высокая скорость также означает высокую мощность и большее тепло, ставя больше требований к электросети и ресурсам и создавая спрос на новые варианты».

Именно здесь впишутся LPO.

Роджерс отметил, что группа LPO-MSA (многостороннее соглашение) собрала ведущих системных и взаимосвязывающих вендоров для архитектуры нового типа подключаемого оптического модуля. LPO обещает убрать выделяющие тепло и пожирающие энергию цифровые процессоры сигналов (DSP), используемые в традиционных оптических модулях, и обеспечить более экономичную взаимосвязь для применений с меньшей дальностью.

«Arista говорила о LPO для 800G ранее, но 2025 — год, когда LPO станет реальностью, с демонстрируемой экономией энергии и затрат», — сказал Халл. «В то время, когда многие операторы DC [дата-центров] сталкиваются с вызовами по питанию и охлаждению, LPO может сэкономить 25% бюджета энергии нетворкинга на системном уровне».

Ethernet становится «Ultra» для конкуренции с InfiniBand в HPC и ИИ

На протяжении 2024 года прогресс был достигнут в консорциуме Ultra Ethernet (UEC). Первичная цель UEC — сделать Ethernet пригодным для рабочих нагрузок ИИ и HPC и лучше позиционировать против конкурирующей взаимосвязи InfiniBand.

«UEC вырос из десяти компаний до более ста, представляющих широкий перекрестный срез технологической индустрии, заинтересованной в решении сетевых вызовов для ИИ и HPC открытым и коллаборативным способом», — сказал Джей Метц, председатель консорциума Ultra Ethernet.

Мец отметил, что помимо роста участия вендоров было много технических инноваций. Значительные разработки сделаны на физическом, канальном, транспортном и программном уровнях, включая инновационные схемы управления перегрузкой, встроенную безопасность и оптимизированную доставку пакетов.

«Более 25 индивидуальных проектов способствовали разработке тонко настроенного стека Ethernet, спроектированного для удовлетворения требований самых интенсивных рабочих нагрузок в истории», — сказал Метц.

2025 год будет большим для UEC.

«Полностью интегрированная спецификация 1.0, консолидирующая все черновики, планируется к выпуску в начале 2025 года», — сказал Метц. «Усилия уже идут для фокуса на соответствие, улучшения производительности, хранения и решений управления».

Список вендоров, участвующих в UEC, читается как кто-есть-кто в индустрии нетворкинга. Роджерс из Arista сказал, что ожидает, что выпуск спецификации UEC обеспечит ключевые улучшения Ethernet для ИИ как в обучении, так и в средах AGI.

«Спецификация UEC — многовендорное усилие с представлением крупнейших пользователей ИИ, системных и кремниевых вендоров», — сказал он.

Читайте больше о достижениях Ethernet

• Ethernet в 50: Боб Меткалф получает премию Тьюринга: Ethernet исполнилось 50 лет 22 мая 2023 года, и сооснователь Боб Меткалф говорит, что помнит тот день в мае 1973 года очень чётко…
• Отраслевые группы двигают обновления Ethernet для ИИ, HPC: рабочие нагрузки ИИ, требования HPC и инициативы устойчивого развития стимулируют усилия переработки экосистемы Ethernet…
• Cisco, Arista, HPE, Intel возглавляют консорциум для супер-размера Ethernet для ИИ-инфраструктур: под эгидой Linux Foundation новый Ultra Ethernet Consortium нацелен на увеличение масштаба, стабильности и надёжности сетей Ethernet для удовлетворения высокопроизводительных сетевых требований ИИ…
• Ethernet исполняется 50, но его путешествие только началось: Трудно найти другую технологию, такую полезную, успешную и в конечном счёте влиятельную, как Ethernet, и ясно, что путь Ethernet далеко не закончен…
• Рабочие нагрузки ИИ стимулируют принятие высокоскоростных коммутаторов Ethernet: рынок высококлассных коммутаторов Ethernet получает под impulso от облачных провайдеров и предприятий, готовящих дата-центры для ИИ-нагрузок. Тем временем продажи высококлассных маршрутизаторов замедляются, по последним квартальным трекерам IDC…