2020 年のネットワーキング テクノロジに対するイーサネットの影響

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シングルペア 10MB/S イーサネットによるバック・トゥ・ザ・フューチャー - Peter Jones、イーサネット・アライアンス、および Cisco

信じられないかもしれませんが、10Mbps イーサネットが業界で再び非常に人気のあるトピックになりつつあります。 「なぜ 1980 年代に戻るのですか?」と人々は私に尋ねます。 答えは簡単で、当時この業界で働いていた私たちにとってはよく知られた答えです。 イーサネットが普及する前のこの時代、ネットワーキングは西部開拓時代のようなものでした。 それぞれに独自のプロトコル、物理層、コネクタなどがありました。しかし、IT 部門はその後、テクノロジーの中核セットをイーサネットに集中させ、何十億人もの人々にシームレスな通信を提供しました。

オフィスの天井を見ると、イーサネットに接続する無線アクセス ポイントが見えます。 また、インジケーター、温度センサー、HVAC デバイス、非常口照明、その他多くの種類のデバイスも同様に機能しません。 「オペレーショナル テクノロジー」の世界は 90 年代の IT に似ており、非常に幅広い物理層とプロトコルがあり、誰もが独自に発明したかのように見えます (関連性はここにあります)。.

Peter Jones 氏、Cisco 優秀エンジニア

10 Mbps シングル ペア イーサネット (10SPE) は 2019 年 1000 月に IEEE によって承認され、8 m のシングル ツイスト ペア銅線ケーブル上のデータと電力、および 25 ノードにわたる 10 ノードとのマルチリンク接続をサポートする XNUMX つの新しい物理層仕様が追加されました。 mケーブルです。 これらの特性により、建物内や産業オートメーション ネットワーク内でイーサネットを実現するのに独特の適性を持っています。 Advanced Physical Layer (APL) プロジェクトは、危険場所アプリケーション向けの XNUMXSPE に基づいています。

10SPE は、ビルディング オートメーションおよび産業オートメーションの分野におけるユーザーのニーズに応え、イーサネットへの移行を簡素化および加速するために開発されました。 これにより、既存のネットワーク プロトコルとサービスの導入が容易になり、OT の世界は 30 年にわたる IT イノベーションの恩恵を受けることができます。 業界は現在、施設向けに単一の共通ネットワーク インフラストラクチャを構築する機会を得ています。

イーサネットが 40 周年を迎えた今、私は初期の頃から速度に興奮してきました。

イーサネット: グローバル接続テクノロジー - ネイサン トレーシー、イーサネット アライアンス、および TE コネクティビティ

2020 年には、世界的な通信テクノロジーとしてのイーサネットの成長と優位性がさらに進化することになります。 40 年前にオフィス分野でコスト効率の高い LAN 通信を提供したのと同じコア テクノロジが、イーサネットが提供するコスト、パフォーマンス、柔軟性から恩恵を受けることを誰もが望んでいることから、新たな市場への道を模索し続けています。

2020 年にイーサネット ソリューションを進化させる新しいアプリケーションには、10 Gbps を超える速度の住宅用および商用車の有線イーサネット ネットワークや、輸送業界向けの光イーサネット ネットワークの開発が含まれます。 ほとんどの人は、自動運転車の開発とその要件をすでに認識しています。 ただし、このような驚異的なエンジニアリングを可能にするセンサー、カメラ、制御システムには、乗員を保護するための高性能イーサネット ネットワークも必要です。これにより、個別の空調制御や個別のオーディオおよびビデオ エンターテイメントといったネットワーク化された利点もすべて提供できます。 同時に、ネットワークはセキュリティ関連のトラフィックが快適性やエンターテイメント関連のトラフィックよりも優先されるようにする必要があります。.

Nathan Tracey 氏、マネージャー、業界標準、TE Con​​nectivity

産業用、商業用、自動車用、家庭用アプリケーションでは、新しい PoE オプションが文書化され、スマート ビルディングからシステムに至るまで、幅広い新しいアプリケーションやシステム向けに市場に投入されるにつれて、Power over Ethernet (PoE) の公称パフォーマンスが拡大すると予想されます。家電製品とモノのインターネット、センサーと制御。 これらのパフォーマンス レベルを満たすとして販売されている PoE 製品が認定されたサードパーティ研究所によってテストされていることを確認するために、Ethernet Alliance は PoE 認定プログラムの次の段階を展開します。 新しいイーサネット テクノロジーが急速に導入されているもう 50 つの分野は、次世代パッシブ オプティカル ネットワーク (PON) テクノロジーの開発を通じて、家庭や企業をコア ネットワークに接続するアプリケーションです。これにより、ネットワーク全体で合計 50 Gbps の速度が実現されます。少なくともXNUMXkmに達する。

クラウド ネットワーク経由でアクセスできる新しいビデオ集約型アプリケーションのニーズを満たすために、より高速な新しいイーサネット データ レートも市場に投入される予定です。 100 Gbps、200 Gbps、400 Gbps などのデータ レートに適合させるために、技術者は、これらの速度が過去には不可能だったものを超えることを可能にする新しい材料と新しいアーキテクチャを開発しています。 強力なモデリング ツールを使用し、過去の経験を基に、新しい素材を使用して、ハイパースケールまたはクラウド データセンターのオペレーターが新しいレベルのパフォーマンスにスケールアップし、新しいサービスを提供できるようにするイーサネット機器、光モジュール、コネクタ、およびケーブルを確認します。

実際、2020 年は IEEE 802.3 が 40 周年を迎える年であるだけでなく、次世代のイーサネット アプリケーション、パフォーマンス、データ レートが継続的に拡大および成長する年でもあります。

イーサネットは新たな市場に拡大し続ける - ジム・セオドラス、イーサネット・アライアンス、HG GENUINE USA

2020 年も、イーサネットは新たな市場とアプリケーションに拡大し続けるでしょう。 イーサネットは、その多くの利点と大幅な節約により、多くの代替専用プロトコルに徐々に取って代わりつつあります。 また、帯域幅の要件が指数関数的に増加し続けるにつれて、イーサネットは高速化するだけでなく、より複雑な変調フォーマットとより高度な並列化に移行する必要がありました。 ここではビット/秒の代わりにボーレートについて話します。 シリアル チャネルは、位置合わせを確実にするための組み込みフレーム マーカーを備えた N シリアル チャネルになりました。 一歩下がって全体像を見てみると、イーサネットはポイントツーポイントの通信リンクから、あらゆる場所に分散されたコンピューティング ネットワークの基礎へと進化しました。.

Jim Theodoras 氏、HG ジェニュイン USA 研究開発担当副社長

さらに詳しく言うと、2020 年は 112 Gbps 製品ラインの導入により、イーサネットにとって新たなマイルストーンとなるでしょう。 100 ギガビット イーサネットは新しいものではありませんが、シリアル リンクでこの速度を達成することで、コストが最適化された第 100 世代の 400 ギガビット イーサネット製品が利用可能になるだけでなく、第 800 世代の 400 ギガビット イーサネットと最初の 8 ギガビット/秒も可能になります。 イーサネット エコシステムでは、より高速、より広範囲、より複雑な変調フォーマットで動作するために、すべてが飛躍的に進歩する必要があります。 28x4Gbaud PAM800 をベースとした第 8 世代の 100 ギガビット クライアント光トランシーバーが出荷開始されます。 同時に、最初の 2 ギガビット/秒クライアントが 400x400 ギガビット イーサネットおよび XNUMXxXNUMX ギガビット イーサネットで実証されます。 XNUMXG-ZR という形でのより安価なシリアル リンクの約束が、ついに実現されようとしています。

ほとんどの光トランシーバーとアクティブ光ケーブルはローカル エリア ネットワークで消費されるため、オーバーヘッドを最小限に抑え、光ファイバーをこれらのファイバー内のシリコン IC に直接接続することが意味を成します。 同時パッケージ化された光学素子は量産準備にはほど遠いが、イーサネット業界が光通信をシリコンダイに直接統合する方向に技術力と開発資金を移す中、2020年までに重要な作業が舞台裏で行われることになるだろう。

イーサネット エコシステムとクラウド機械学習 - ROB STONE、イーサネット アライアンス、ブロードコム

すべてのセクターにわたる世界的なネットワーク容量の増加は、伝統的に XNUMX つの主な要因によって推進されてきました。 ユーザーの追加と新しいアプリケーションの追加。 ユーザー数は増加し続けていますが、需要を満たすために最終的には新しいネットワーク テクノロジの使用が必要となる新しいアプリケーションによって引き起こされる帯域幅の需要によって、その数は小さくなっています。 近年指数関数的な成長を促進しているアプリケーションの XNUMX つは、人工知能と機械学習 (ML)、特に畳み込みディープ ニューラル ネットワークです。

ML システムの導入には XNUMX つのフェーズが含まれます。 まず、トレーニング データセットを使用してニューラル ネットワーク モデルをトレーニングする必要があります。 トレーニングされたモデルが十分に正確であることが判明すると、それらは推論エンジンに渡され、エンド アプリケーションはトレーニングされたモデルを使用して、外部データまたはクエリの分類に応じた結果を予測 (または「推論」) できます。.

ロブ・ストーン、ブロードコム優秀エンジニア

ML トレーニング プロセスを高速化するために、複数の個別のトレーニング ノードを含む並列化が使用されます。 その結果、モデルの精度を向上させるためにノード間でパラメーターが交換される後続のトレーニング プロセス中だけでなく、ノード間でトレーニング データを分散するためのネットワーク要件も厳しくなります。 推論中、エンド アプリケーションは、エンド ユーザーに見える待ち時間を最小限に抑えるために結果を迅速に返すことを重視するため、待ち時間が短いことが重要です。 これらの理由から、現在ではすべての主要なハイパースケール オペレーターが独自の ML ハードウェアを導入しており、一部のオペレーターはエンド ユーザー アプリケーション向けのサービスとしてクラウド ML を提供しています。 異なる ML クラウド サービス間の競争により、通信事業者は競争力を維持するためにネットワーク インフラストラクチャのアップグレードへの継続的な投資を余儀なくされており、その結果、イーサネット コミュニティは、許容可能な電力とコスト プロファイルを維持するという課題を抱えながら、増大する帯域幅要件をサポートするテクノロジーに対応するようになっています。

ただし、これらの内部 ML システムは、入力データを収集して推論エンジンに送信して予測を行うことができなければ役に立ちません。 自動運転車、産業用 IoT、スマート ホームなどのデバイス、オフィスや都市では、ワイヤレス (パーソナル エリア ネットワークおよびローカル エリア ネットワークまたは WiFi)、Power over Ethernet テクノロジの使用を含む有線、およびセルラーなど、さまざまな接続テクノロジが使用されています。 (LTEと5G)。 これらのテクノロジーはすべてイーサネット エコシステムを活用して、コスト効率が高く相互運用性の高いソリューションを作成します。

Nathan Tracy は現在、Ethernet Alliance の理事を務めており、過去数年間この組織に積極的に関与しています。 彼は、TE Con​​nectivity のシステム アーキテクチャ チームの技術者であり、データおよびデバイス ビジネス ユニットの業界標準リードでもあり、標準の開発と主要クライアントとの協力による新しいシステム アーキテクチャの作成を担当しています。 ネイサンはいくつかの業界団体の積極的なメンバーでもあり、現在 OIF の会長および理事を務めており、IEEE 802.3 および COBO に定期的に出席し、貢献しています。

Jim Theodoras は、HG Pure USA のイーサネット取締役会のメンバーであり、研究開発担当副社長です。 彼は経験豊富な光通信の専門家であり、創造性、市場分析、顧客エンゲージメント、部門横断的なチームワーク、サポートの組み合わせを通じて新たな収益源を生み出してきた実績があります。 彼はエレクトロニクスおよび光学業界で 30 年以上の経験があり、幅広い多様なトピックをカバーしています。 Jim は、イーサネット アライアンスの元会長であり、IEEE Communications Magazine の元光通信編集者です。 彼は電気通信分野で 20 件の特許を取得しており、業界出版物に頻繁に寄稿しています。

Ethernet Alliance 取締役の Rob Stone は、Broadcom のスイッチ アーキテクチャ チームの著名なエンジニアであり、データセンターの相互接続、プロトコル、およびポートの設計を専門としています。 彼は、IEEE 802.3、COBO、その他の MSA モジュールを含む多くの業界団体に積極的に参加しており、MSA RCx および 25G イーサネット技術ワーキング グループの議長を務めています。 ロブは、通信テクノロジーを市場に投入した業界で 18 年以上の経験があります。 Intel、Infinera、Emcore、Skorpios、Bandwidth 9 で技術職および管理職を歴任しました。

Peter Jones は、Ethernet Alliance の取締役会長であり、Cisco Enterprise Hardware グループの Distinguished Engineer です。 彼は、Cisco スイッチング、ルーティング、ワイヤレス製品、および Cisco IoT ネットワーキング製品の新しいテクノロジーとシステム アーキテクチャに取り組んでいます。 Catalyst 3850、Catalyst 3650、および Catalyst 9000 シリーズ スイッチの開発における重要人物であり、イーサネット アライアンスの会長としての役割に加えて、イーサネット アライアンスのシングル ペア イーサネット小委員会の委員長も務め、IEEE 802.3 にも参加しています。 NBASE-T Alliance の議長を務めています。

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出所： habr.com