数据流量成长推动5G、云端运算发展

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云端的数据流量每年都以倍数成长,并驱动各种新技术的发展,包含从手机的射频(RF)前端到数据中心架构。

爱立信(Ericsson)技术与策略副总裁Sree Koratala说:“5G技术与其他世代的通讯技术不同,它是一种由消费者需求带动产业发展的变化。”Koratala将在今年7月于旧金山举办的SEMICON West 2017上参与5G与云端相关会议。

根据Ericsson的研究报告,2022年以前预计将有290亿个连网装置,其中有180亿个为物联网(IoT)装置,应用在工厂、交通运输与电网(grid)领域,预估将会超越手机与笔电等消费市场。这些领域的应用代表通讯在性能要求上需要极大的多样化,例如有些案例要求提升5倍效率以改善延迟、数据传输速度更快100倍,或数据传输量更高1,000倍。

Koratala指出,“我们需要开发出适用于整个系统的下一代技术,从RF前端、基地台到云端网路,以及用于扩大覆盖范围的3D波束成形技术、提升网路容量的MU-MIMO技术与扮演重要角色的氮化镓(GaN)与砷化镓(GaAs)。”他并补充说:“5G代表核心网路从基于节点的架构转变为真正的智能平台,在云端动态地建立网路。”

同时,数据中心正以每年60%的复合年成长率(CAGR)增加高速连接方面的投资,因为他们希望每年都能将数据流量提升2倍。

预计未来大部份的连网系统将以工业和其他物联网(IoT)装置为主,超过智能型手机和个人电脑(PC)市场

英特尔(Intel)矽光子策略行销与业务开发总监Robert Blum在会议中表示,“数据中心内大量的数据输入输出,带动数据中心内更大的数据流量需求。这就是推动高速光通讯更深入数据中心以及光通讯产业转型的开始。”

随着数据中心升级至每秒达到100Gb的连网速度,矽光子技术正开始起步,未来的网路将会见到服务器导入矽光子连接技术。日趋成熟的技术将在整合光学与网路晶片方面开启可能性,因而不再需要可插拔模组。

英特尔的矽光子技术采用CMOS制程整合雷射技术,其方式是将磷化铟(InP)磊晶材料接合在300mm矽晶圆。具有不同波长的半导体雷射可以与光调变器和多工器一并整合在同一个晶片上。该公司**个使用4条25G链路的100G装置正在量产中,并正加速开发单条100G的双工光纤版本发展。

云端网路动态

The Linley Group**分析师Jag Bolaria说:“对于通讯频宽和云端容量的需求快速成长,意味着半导体供应链的变化速度加剧。”

为了提升速度,云端供应商正开始设计其客制化晶片,在效能与功能上与其他竞争者做出市场区隔,而不是购买现成的零件。同时,市场新进者提供的晶片具有更适于平行处理的架构,可望加速云端运算的处理速度。

Bolaria说:“同样地,在网路方面,云端供应商以往每十年升级一次,现在加速到每两年升级一次。”

服务器到机柜顶端交换器(top-of-rack switch)的数据传输速率已经从每秒10Gb提升到25G,甚至可高达50G,机柜间的速度甚至达到100-200Gbits/s,数据中心间的速度为400Gbits/s。云端供应商正转向提供客制化网路解决方案,有时会直接依据自己的规格制造产品。

市场新进者也正在寻找切入新架构或更多可编程产品的机会,以满足快速变化的市场需求。不断变化的环境也为嵌入式处理器的供应商创造了新的机会,透过软体来控制交换机、路由器和网路。

随着云端供应商建立自己的网路以维持效能,他们正为长程骨干网路模组带来大量的市场需求。 Bolaria提到,这将使得电信供应商在为固定无线宽频部署光纤到近邻(FTTN)与5G时,更加关注于*后一哩技术。

(参考原文:Data Growth Drives 5G, Cloud,by Paula Doe, SEMI)

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