美研發(fā)新一代以太網(wǎng) Verizon和谷歌等加入其中

想像一下，在未來，如果所有的數(shù)據(jù)能夠僅僅通過一根同頭發(fā)絲一樣寬的纖維，以每秒傳輸1000G（兆兆位）個(gè)字節(jié)的速度飛快穿越長長的網(wǎng)絡(luò)，跨過一臺臺計(jì)算機(jī)和硬件，從而橫跨整個(gè)世界，那將是一件非常令人興奮的事情。

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)10月21日報(bào)道，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校（UCSB）已經(jīng)建立起一個(gè)能使這種想法變成現(xiàn)實(shí)的新研究中心，該研究中心將與該校兆位光學(xué)以太網(wǎng)研究中心(TOEC)合作研發(fā)新一代以太網(wǎng)所必需的技術(shù)。與現(xiàn)在最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)相比，新一代以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度快1000倍，而且能效更高。研究人員希望于2015年研發(fā)出1兆兆以太網(wǎng)（每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為1000G），通過光纖傳輸數(shù)據(jù)，最終的目的是于2020年研發(fā)出100兆兆位以太網(wǎng)。

谷歌公司、Verizon通訊公司、英特爾公司、安捷倫科技有限公司以及羅克韋爾柯林斯國際公司也加入了該研究項(xiàng)目中。

網(wǎng)絡(luò)擁堵時(shí)有發(fā)生

現(xiàn)在，工業(yè)企業(yè)和組織機(jī)構(gòu)每天都需要處理大量數(shù)據(jù)；消費(fèi)者會瀏覽無數(shù)視頻、共享高清圖片、玩網(wǎng)絡(luò)游戲等等，每天都有數(shù)百萬人同時(shí)消費(fèi)數(shù)十億字節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流量的急劇增加讓網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況時(shí)有發(fā)生。

UCSB電子和計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授、TOEC的主任丹尼爾·布魯門塔勒表示，更快速的以太網(wǎng)能解決互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)擁堵的問題以及支持諸如云計(jì)算等大規(guī)模應(yīng)用。

Verizon負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)副總裁斯圖特·艾爾比則表示，TOEC目前正在進(jìn)行的研發(fā)工作將使未來的互聯(lián)網(wǎng)成為可能。

以太網(wǎng)是一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，它已經(jīng)變成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于小范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸和全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。曾任美國聯(lián)邦通信委員會首席技術(shù)官的互聯(lián)網(wǎng)工程師、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)教授大衛(wèi)·法布爾表示，以太網(wǎng)是一個(gè)被廣泛接受的、靈活的接口。

雖然以太網(wǎng)在不斷發(fā)展壯大，但有專家估計(jì)，隨著視頻、云計(jì)算以及分布式數(shù)據(jù)存儲日新月異地發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群途W(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也越來越高，可能在不到5年的時(shí)間內(nèi)，以太網(wǎng)的發(fā)展速度就無法滿足上述要求。

研發(fā)出節(jié)能技術(shù)是關(guān)鍵

法布爾表示，基于目前網(wǎng)絡(luò)擁堵不斷發(fā)生的現(xiàn)實(shí)情況，很顯然，在不久的將來，我們需要兆兆位以太網(wǎng)。法布爾認(rèn)為，兆兆位以太網(wǎng)不僅能滿足人們對互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度和帶寬的需求，而且，高性能、高速度的以太網(wǎng)還能夠創(chuàng)造很多我們今天沒有想到的機(jī)會，“只要你一建造出兆兆位以太網(wǎng)，這些機(jī)會就將不請自來”。

目前的以太網(wǎng)技術(shù)無法讓數(shù)據(jù)的傳輸速率超過每秒100G，主要因?yàn)闆]有這么多的能量來給提供這種數(shù)據(jù)傳輸速度的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供電力和進(jìn)行冷卻。大數(shù)據(jù)中心消耗的能量可能同一座小城市差不多，因此，新一代以太網(wǎng)要求做到能效和性價(jià)比更高，否則，能量不足問題將限制以太網(wǎng)的發(fā)展。

布魯門塔勒強(qiáng)調(diào)說，他們的目的是研發(fā)出節(jié)能技術(shù)，使得應(yīng)用和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)做到規(guī)?；?，節(jié)省能量和成本。他們將其稱為未來的綠色網(wǎng)絡(luò)，整套以太網(wǎng)系統(tǒng)將依靠這些網(wǎng)絡(luò)。

為了做到這一點(diǎn)，并且驅(qū)動以太網(wǎng)朝著每秒傳輸100兆兆位個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)前進(jìn)，研究人員需要在基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域取得一些重大突破，布魯門塔勒說：“我們需要在很多方面作出巨大努力，我們不僅要在核心以太網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域取得突破，而且在基于以太網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)以及用于研發(fā)和測試這些新技術(shù)的工程和測量系統(tǒng)領(lǐng)域都需要獲得重大突破。”

TOEC的研究將整合UCSB在材料學(xué)、高級電子學(xué)、光子集成電路技術(shù)、硅基光電子學(xué)、高速集成光子和電子電路以及將這些新技術(shù)同實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行“橋接”等領(lǐng)域取得的一系列成果。布魯門塔勒表示，新的低成本、高能效光子技術(shù)，將是未來以太網(wǎng)的基礎(chǔ)。

英特爾光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任兼特別研究員馬里奧·潘表示：“我們將使用硅基光電子學(xué)來制造低成本、集成、傳輸速率達(dá)到兆兆位的設(shè)備，這樣的設(shè)備非常適合TOEC正在研發(fā)的高能效高速的以太網(wǎng)。”

捷倫科技有限公司評測部門的高級研究經(jīng)理道格·巴尼表示，未來高速兆兆位以太網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜性對評測設(shè)備提出了全新挑戰(zhàn)，那是一個(gè)關(guān)鍵的領(lǐng)域，評測需要同設(shè)備和系統(tǒng)研發(fā)工作一起進(jìn)行，為兆兆位以太網(wǎng)的研發(fā)鋪平道路。