資料中心網路升級熱潮不減 高速SerDes後市可期 - 熱門新聞 - 新電子科技雜誌 Micro-electronics


熱門關鍵字:USB PD | 自駕車 | 藍牙5 | NB-IoT | AI

訂閱電子報

立刻輸入Email,獲取最新的資訊:


收藏功能:
分享報新知:
其他功能:

資料中心網路升級熱潮不減 高速SerDes後市可期

文‧黃繼寬 發布日期:2018/06/21 關鍵字:Credo益登PAM4NRZ叢集運算

在雲端運算、大數據與人工智慧的推波助瀾下,資料中心與伺服器對通訊頻寬的需求成長似乎永無止境,產業組織制定標準的速度,甚至已經追不上資料中心使用者的需求。包含微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)、Facebook等業者,都已經開始將注意力放在單埠資料吞吐量超過800Gbps的次世代技術。但引人側目的是,在背後推動這類超高速通訊技術進步的主要半導體公司中,竟有一家是創業僅10年,員工人數約150人的中小型IC設計業者--默升半導體(Credo)。

後起之秀挑戰高速SerDes障礙

Credo業務開發副總裁Jeff Twombly表示,Credo是一家非常專注在研發高速串列/解串列(SerDes)技術的公司,創業於2008年。該公司最初只有5名員工,而且沒有創投資金支撐,全靠創始員工的自有資金來維持營運。這看起來是一個很瘋狂的想法,但公司的創業團隊都是業界老兵,除了熟悉SerDes技術,對產業的現實狀況也瞭若指掌。

當時,雲端運算的概念還沒興起,又碰上金融海嘯,很多半導體巨頭都對技術門檻極高,投資報酬率還是未知數的高速SerDes技術抱持保留態度。因此,許多大廠不是選擇觀望,就是直接放棄投入。然而,Credo的創業團隊卻認為,資料中心、叢集運算對互連介面頻寬的需求只增不減,只要能推出對的產品,不愁客戶不買單。也因為這個緣故,公司的創始團隊才會決定從大公司出來自立門戶。

然而,高速SerDes之所以讓許多大廠望而卻步,是有原因的。即便是匯集了眾多SerDes設計老手的Credo,也花了5年時間才開發出第一款產品。對晶片設計來說,5年是非常漫長的時間,高速SerDes的技術障礙之高,由此可見一斑。

Credo總裁暨執行長Bill Brennan則補充,近年來半導體產業掀起購併潮,常有人說這意味著產業進入大者恆大的時代,但事實上未必如此。有獨到技術的中小型企業,在半導體產業整併後,反而有更好的發揮空間,因為大型上市公司經常得面對來自投資人的壓力,在制定營運策略跟產品發展路線圖時,往往選擇追求短期營運績效。最近這幾年,像Credo這種由半導體產業老將出來創業並獲得成功的案例其實不在少數,因為客戶需要創新跟具有突破性的解決方案,大廠在這方面未必能滿足客戶的需求。

由IP走向實體晶片

目前Credo已推出一系列Retimer、多工器(Mux)、主動式銅纜(ACC)等解決方案,每埠的頻寬從200Gb/s到800Gb/s不等。至於速度最快的SerDes,單一通道的頻寬則已達到112Gb/s,支援PAM4編碼,並採用台積電28/16奈米製程量產。而隨著台積電7奈米製程進入量產,該IP未來所使用的製程也會升級為7奈米,並預期將在2019年量產。

Brennan指出,Credo一開始是以SerDes IP授權作為主要營收來源,但未來將持續強化實體晶片業務,因為就客戶的應用系統設計而言,實體晶片方案還是比IP容易導入。另一方面,台積電對Credo的支持及肯定,也是Credo決定展開業務轉型的重要原因之一。有台積電的製程跟產能支持,Credo才能順利推出實體晶片,滿足客戶的需求。至於IP授權業務,未來還是會繼續進行,但業務合作的對象會有所調整。

而為了進一步推動晶片銷售業務,Credo也已在中國、台灣等地設立辦公室,並與晶片代理商益登合作。據了解,在益登的協助下,Credo的晶片已獲得台灣某重量級連接器OEM廠採用。

資料中心頻寬年年升級 AI促成客群多元化

展望未來,高速SerDes的市場需求將持續快速成長,且客戶族群只會越來越多元。在傳統資料中心端,Brennan認為,資料中心內伺服器互聯所使用的技術將年年升級,目前資料中心內部互聯的主流技術是100G網路,400G則正在布建中;到了2019年,有些網路業者將會開始導入800G技術。因為雲端服務的需求不斷爆發,各大網路業者技術升級的腳步將會非常快,技術發展跟不上客戶腳步的供應商,會面臨被淘汰的壓力。

Twombly則補充,由於業界剛歷經從NRZ編碼轉變成PAM4編碼的陣痛期,因此客戶絕對不樂見SerDes技術供應商又要改用新的編碼機制,來實現更高的吞吐量。最近業內有一些討論PAM8編碼的聲音,也有廠商開始探索PAM8編碼的可行性。但姑且不論客戶可能出現的反彈聲浪,單就效能表現來看,目前PAM8的效能仍非常糟糕。這也意味著SerDes供應商在可預見的未來,將只能用電路設計的實力直球對決,不會有採用新編碼機制來提升資料吞吐量的取巧機會。

除了資料中心內部互聯的頻寬年年成長外,對SerDes技術的供應商來說,另一個值得關注的趨勢是非IT產業也開始出現建置資料中心或超級電腦的需求。Twombly將這種非IT業使用的資料中心稱為垂直產業的專用資料中心,最典型案例的是金融業,來自汽車業的需求則正在竄起。

對金融業來說,闢建自己專用的機房已行之有年,很多大型金融機構都有程式交易,甚至高頻交易(High Frequency Trading, HFT)的需求。這種勝負只在幾個毫秒之間交易模式,不僅使得金融機構必須在交易所附近直接闢建機房,機房內部的互聯對網路延遲的要求也極為嚴格。而利用人工智慧(AI)進行投資分析,則是新興的趨勢。不管是高頻交易或AI投資,都會使金融業者對資料中心網路延遲的要求更加嚴苛。

至於汽車業,其需求則是從自動駕駛系統的開發而來。神經網路模型的訓練不僅涉及非常大的資料吞吐量,而且必須仰賴叢集運算架構來提供足夠的運算能力。在以往,汽車製造商自己架設超級電腦或資料中心,是很難想像的事,但在AI跟自動駕駛的概念興起後,汽車業跟科技業的界線將越來越模糊。

總結來說,不管是傳統IT產業或新興的垂直產業,對資料中心的需求跟倚賴,都將只增不減。對SerDes技術跟互聯解決方案供應商來說,這固然會帶來挑戰,但同時也蘊含無比龐大的商機。

研討會專區
熱門文章