在愛荷華州小鎮阿爾圖納，有一個Facebook的數據中心。相比其它數據中心，這個數 據中心的內部結構有些不一樣。它沒有采用典型的分級匯聚的層次型網絡結構，而采用了“Data Center  Fabric”這種全新架構，放棄了傳統的分層結構以及昂貴的網絡設備，而是在整個網絡全面部署標準化的架頂交換機，利用一種全新的連接方式極大地改進數 據中心的通信效率。與此同時，Facebook將架頂交換機的上行鏈路全面提升到了40G。

        大數據、云計算、視頻流媒體服務和移動帶寬網絡連接等，數據密集型應用等，讓數據中心規模的擴大已經難以遏制，數據中心之間、數據中心內部、服務器/存儲內部的流量和容量需求是一個龐大到令人恐怖的數字。不僅是互聯網巨頭，也是其它企業級數據中心都面臨的挑戰。

這是所有數據中心正在經歷的重大變革。

        憑借在全球無線通信，有線基礎設施，企業級存儲等市場的多年領先優勢，Avago可以從以下三大方面，與數據中心運營者共同應對變革中的挑戰，讓數據中心實現更快傳輸速度、擴展數據鏈路、高密集型連接，以及更大存儲容量。

傳輸速度的變革

        不斷涌入的數據流量促使互聯網巨頭重新審視數據中心內數據傳輸速度的升級。在龐大的建筑物內，數據中心內部的流量是一個龐大的數字，其規模往往是數據中心流出流量的上千倍，越來越多的數據中心正在經歷數據傳輸速度的改變。

        在現代數據中心，采用更高速的以太網上行鏈路已經是主流，主機（服務器）連接已經從1G 網絡過渡到10G網絡，并在朝著25G網絡繼續演進；交換機之間的連接則從10G向著40G乃至100G演進，就像上述Facebook的數據中心所建設 的那樣，每臺10G帶寬的架頂交換機分別以一條40G的上行鏈路與光纖交換機互聯，向下則接入底層的服務器。

        這些轉變給芯片、封裝、光學元件、模塊和系統等不同的電子和光學設計層面帶來了巨大的技術挑戰，特別是在客戶對光纖收發器、連接器的低成本、易維護性等方面的要求越來越苛刻的情況下。

        憑借在光纖市場良好的質量聲譽、成熟的工藝保證以及良好的客戶服務，以及垂直整合激光和 集成電路功能以確保產品最優異的性能和穩定性，Avago公司在光纖產品領域針對1G、10G、25G、40G、100G提供了多樣化光纖收發器以及收發 器和接收模塊解決方案的綜合產品組合。

        同時，Avago公司提供獨特的 SerDes ASIC 解決方案，可解決在 10G、25G、28G、50G 及以上的網絡背板和中板應用中的芯片之間、芯片與模塊之間接口的難題。

        值得一提的是，Avago公司的40G-SR-BiDi  MMF全雙工光纖解決方案，允許數據中心能夠通過使用現有的全雙工多模光纖基礎架構無縫地從10G升級到40G，而不需要額外支付建設新的基礎設施的成 本。此外，專為100G短程數據中心互聯設計的QSFP28 SR4是業內第一款100G QSFP SR4 器件，在使用QSFP 模塊時可實現從  40G 到100G 的無縫轉型。

        交換機和服務器以太網上行鏈接的速度提升只是數據中心傳輸速度變革的一部分，滲透到每個數據中心機柜中去，服務器/存儲的連接也正在發生翻倍的提升，原有的6Gb/s速率正在飛速被12Gb/s的SAS連接所替換。

        這一替換是全方位的，從I/O控制器（IOC）、片上RAID（RoC）、SAS擴展器（SAS  Expander），到主機總線適配器（HBA）、RAID控制器卡，服務器/存儲的SAS連接以端到端的方式在進行12Gb/s化的進程，以2013年 對LSI公司的收購為基礎，Avago公司的SAS系列產品擁有無可比擬的IOPS性能、絕佳的可靠性并可無縫擴展，特別是在RAID控制器卡領 域，MegaRAID絕對是市場上最為響亮的品牌。

        在SAS走出服務器/存儲系統外部之后，PCIe也開始了“走出來”的趨勢。在大容量的 NVMe存儲以及機架擴展架構（Rack Scale  Fabrics）領域，得益于英特爾將PCIe控制器整合到至強處理器中以及閃存技術在數據中心的廣泛使用，PCIe來到機箱外的勢頭正引來越來越多供應 商的關注。

        針對這一趨勢，Avago公司的PCIe交換機（PCIe  Switch）和網橋解決方案產品已經進入到了第三代，型號為PEX8796的第三代（8GT/s）Avago  PCIe交換機可以提供96通道24端口的配置，在SR-IOV（Single Root IOV）和MR-IOV（Multi Root  IOV）等下一代數據中心I/O虛擬化技術逐步成熟的背景下，Avago PCIe第三代PCIe交換機的市場前景十分廣闊。

連接鏈路的變革

        在數據中心傳輸速度變革同時，數據中心也變得更大了。直到2011年，Facebook 才決定修建自有數據中心，第一個Facebook數據中心位于美國俄勒岡州的普林維爾數據中心，這一數據中心當時肩負起社交網絡巨頭全部大約3萬臺服務器 的承載量，其占地面積就已經有13萬平米，建筑面積80.9萬平米，相當于113個足球場的大小。

        如今，Facebook據信已經擁有超過20萬臺服務器，服務器“瘋漲”的代價是新建的數據中心越來越大，且舊有數據中心擴建的計劃也被提上議事日程，Facebook況且如此，可想而知擁有上百萬臺服務器的網絡巨頭Google的數據中心的規模又會是多么龐大。

        這樣的情況即便是IEEE（電氣和電子工程師協會）也沒有預料到，以IEEE所規定的 QSFP+（SR4）規格（Form  Factor）40G網絡連接為例，其所規定的最大鏈路距離只有150米，這對于許多數據中心來說，很可能只是所需鏈路長度的一半——隨著數據中心規模的 不斷擴展，ToR 交換機與核心交換機之間有許多長距離光纖鏈路——特別是在超大型 40G/100G 分支與主干式網絡中，需要的許多光纖鏈路都超出了  IEEE 規定的最大鏈路距離。

        為了解決距離上的限制，Avago公司提供眾多高度差異化的并行光纖收發器模塊解決方案，可將數據鏈路延長至行業標準以上，使數據中心運營商能夠保持其現有的有線基礎設施并且節省數據中心升級所需的額外資本支出。

        比如Avago所提供的4x10G和（QSFP+，eSR4；IEEE只規定了10G SFP+，SR）和40GQSFP+（SR4）的最大鏈路距離都能夠達到400米，通過與生態環境中的合作伙伴緊密合作，Avago還能夠將這一距離雙雙提高到550米。

        此外，高速網絡背板或交換機、高級 SerDes ASIC 中需要在電路板級確保長距離銅線背板或電纜連接中的信號完整性。針對這一需求，Avago公司提供獨特的 SerDes ASIC 解決方案，可在長距離下實現芯片之間、芯片與模塊之間的互聯。

        Avago公司所擁有的SerDes 核心不僅是業內連接距離最長的，而且可以承受高達  35dB 的通道損耗（比如說，結合延長距離的傳輸功能以及無可比擬的低功耗優勢，Avago的 32G NRZ 和 56G PAM4  SerDes核心可提高系統的鏈路余量，同時又降低了客戶的總體擁有成本）。

        高密度是現代數據中心的另一大特點，英特爾推動的機架級架構（Rack Scale  Architecture，RSA）、Facebook推行的OCP（開放計算項目）以及中國供應商和互聯網用戶共同創立的天蝎2.0整機柜服務器技術規 范，都是以機架擴展架構（RackScaleArchitecture）為目標的，核心的訴求都是更進一步的提高數據中心的密度。

        在機架級解決方案中，其設計思路都是通過實現設備之間高密集型的連接——不論是從存儲器到服務器、從服務器到 ToR 交換機，抑或是從ToR 交換機到核心交換機——最大限度地減少所需的設備并提高系統的效率。

        在這一領域，Avago 為高密集型光學、芯片級和電路板級連接提供了眾多解決方案，借助高密度設計的組件、微型化的引腳、先進的ASIC工藝讓數據中心構建者和 IT 部門節省成本支出，實現大規模連接最大化以及效率最大化。

        比如，Avago提供的Express Lane PEX8796 產品，使用戶能夠通過可擴展的高帶寬非阻塞互聯將多個主機連接至大量終端；MicroPOD 和 MiniPOD 嵌入式模塊為電路板級和系統級互連提供無與倫比的通道密度、帶寬和設計靈活性。

        不可忽略的是，Avago公司在ASIC的領域擁有超過30年設計經驗，這不僅幫助這家 公司能夠提供例如“配有超過 400 個高速 SerDes 通道的深亞微米ASIC”這樣先進復雜的領導性產品，還為這家公司從16FF+（標準  16nm FinFET的增強版本）逐步順利過渡到10nm制程工藝提供了可靠的保障，這是進一步提高密度的絕對基礎。

        在存儲方面，Avago公司的16 端口 12Gb/s SAS 93xx HBA是當前密度領先的SAS HBA產品，它配有高密集型存儲端口，最大限度地提高服務器存儲連接，使數據中心的構建者和 IT 部門能夠部署更少的服務器，并充分發揮服務器的處理性能。

數據存儲的變革

        數據中心傳輸速度的變革來自于數據中心流量的激增，數據中心流量的激增的根本則是數據中心數據量膨脹，受到數據中心數據量膨脹影響最大的，自然是數據中心的存儲。

        僅從數據存儲量爆炸式增長的角度來說，數據中心需要更大的存儲容量，作為存儲系統“最細 顆粒度”的硬盤（HDD）自然是“春江水暖鴨先知”，基于陣列讀取器的磁記錄（ARMR - Array Reader Magnetic  Recording）等新型 HDD 記錄技術應運而生，可增加HDD 中的記錄容量以滿足人們對存儲日益增長的需求。

        與其他磁性記錄技術相比，ARMR 的面密度增加了 25%，實現了 HDD  存儲容量的巨大增長，將企業存儲作為發展核心之一的Avago公司，利用獨特的模擬技術、12Gb/s SAS、6Gb/s SATA SerDes  以及 DDR 存儲輸入/輸出技術，為下一代基于 ARMR 的 HDD 提供了多種高級 HDD 前置放大器和讀取通道 SoC  的產品組合，以滿足市場對高容量、高性能存儲的需求。

        在HDD的“另一面”，是全新的非易失性存儲介質，目前常見的就是SSD（固態盤），而Avago公司也是業內數據中心 SSD SoC 的領軍企業。

        在SSD領域，原有的6Gb/s SATA SSD已經不能滿足NAND  FLASH芯片釋放性能的需求，在這一背景下，Avago定制的SSD SoC基于特定的SSD  IP和閃存控制器系統設計，幫助業界的合作伙伴向著多通道 8Gb/s PCIe 和 12Gb/s  SASSSD轉型，從而在I/O層面充分“解鎖”非易失性的介質的性能。

        但需要指出的是，之所以存儲是數據中心變革的核心，并呈現越來越活躍的狀態，并不僅僅因為HDD或SSD等介質層面的變化，而是在數據中心運營者對存儲平臺的融合、統一的需求之下，結合軟件定義存儲、機架級解決方案以及FLASH/NVMe技術等多重因素，從而產生的在應用型態和架構設計上的變化。

        比如，許多規?；瘮祿行模ㄌ貏e是互聯網和大型企業）的運營者正在尋找比傳統SAN的成本和復雜性更低的解決方案，在滿足可用性、可靠性、共享池化以及存儲容量的需求之外，簡化數據中心的存儲及存儲網絡架構，特別是在分布式的環境中，提供可靠的存儲資源。

        2012年起，Avago的Syncro高可用共享存儲解決方案（Syncro  High-Availability Shared Storage  Solutions）就得到了市場的廣泛關注，這一方面為規?；瘮祿行摹⒅行⌒推髽I、遠程數據中心等機構，提供了一種與SAN存儲同樣可靠和高性能，但 成本更低、管理更簡單的共享式DAS（直連存儲）方式。

        僅需要兩張Avago  MegaRAID控制卡，就可以構建高可用的、共享式存儲方案，保證企業在虛擬化和傳統商業業務環境下的存儲資源供給，就在前不久，Avago將這一解決 方案升級到了全新的12Gb/s版本，Syncro 9380-8e和Syncro  9380-8i兩個交付模型都能夠提供兩倍于前一代解決方案的性能表現。

        Avago認為，更加快速、簡單、高效率的統一存儲資源架構方式，一定會是未來數據中心的 趨勢，這不僅涉及到統一存儲適配器（HBA、SDS  HBS、RAID及SATA、SAS、NVMe多功能、多協議的整合），也將會引導市場朝著統一存儲托架（Universal Storage  Bay）的架構方向發展：這一架構將有效利用PCIe及NVMe技術，以PCIe Switch和Tri-Mode  Roc為連接，基于SFF-8639（或SFF-8680）接口，實現面向下一代數據中心的高效（閃存）存儲架構。

        作為一家擁有超過50年歷史的IT企業，Avago公司持續不斷的在數據中心領域保持著 積極、前沿的創新步伐，僅在數據中心領域，其技術及產品業務就涉及定制化ASIC、PCIe交換機、存儲連接（及RAID）、HDD/SSD  SoC以及光纖等領域，并在諸多領域處于市場的領先地位。

        在過去的幾年，數據中心的架構發生了重大的變化，以互聯網數據中心、機架級解決方案、軟 件定義數據中心等為代表的趨勢，正在深刻的影響數據中心的設計以及應用架構。在此期間，Avago通過優秀的技術研發和行業收購，為這些趨勢不斷的積蓄力 量、優化自身，并保持了數據中心產品解決方案領導者的行業地位。

        關于Avago 2015亞洲數據中心論壇的更多信息，請瀏覽： http://www.glyyc.com/avagodcf2015/

關于Avago

        Avago公司是全球領先的模擬信號、數字信號、復合信號及光電元器件的設計、開發和產品 供應商，同時專注于III-V族半導體子系統的設計和加工。Avago擁有一系列的知識產權，其產品主要供應四個目標市場：無線通信、有線基礎設施、企業 級存儲、工業及其他市場。如需更多有關Avago產品和解決方案的信息，請訪問: www.avagotech.com。