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以節能環保為目標 新乙太網路標準組織啟動

上網時間: 2008年05月14日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:高能效乙太網路  802.3az  功耗 

一種可大幅降低減乙太網路(Ethernet networks)功耗的新標準正獲得廣泛的支持,預計最快在九月份,可用於設計相關產品的新標準草案就可出爐。而有一個所謂的「高能效乙太網路(Energy-efficient Ethernet)」研究小組已經成立,將利用100Mbit和Gbit等級晶片推廣此技術的應用。

主導此官方名稱為IEEE 802.3az標準的美國Lawrence Berkeley國家實驗室研究人員Mike Bennett表示:「我希望我們能夠在九月份的會議上通過一份能夠設計實際產品的草案。」該小組也已經收到了一項所謂的可以應用於100Mbit和Gbit的低功耗閒置模式(low-power idle)提案。

藉由這項由英特爾(Intel)主導的提案,乙太網路晶片可以在沒有傳送資料時,將實體層(PHY)設置為休眠模式;一旦實體層處於休眠模式,工程師就可以決定系統的其他部份,是否也將置於低功耗的狀態。Bennett指出:「我認為挑戰來自於人們如何根據PHY的狀態,切斷系統的其他部份。」

儘管如此,也有一些工程師們認為這種低功耗閒置的方法,可能導致額外的緩衝(buffers)和無法接受的網路抖動和響應時間。還有一種由Aquantia和Broadcom主導的提案,稱為實體層子集(subset PHY),可以將10Gbit的連結縮放至單獨的Gbit通道,這樣也可以節省功耗。

但所有這些提案都需要對PHY和MAC層零件做一些改變,這些改變會導致供應商頻繁的產品更新。對此低功耗閒置方案提案人,Intel網路工程師Robert Hayes指出:「雖然不會有大幅度的硬體更動,但改變還是存在。」

一位Broadcom的主管則在最近接受採訪時指出,就網路設備來說,採用實體層子集方案會更好;同時他也補充,低功耗閒置方案更適合於電腦伺服器和客戶端設備。

儘管如此,Hayes指出,惠普(HP)的網路事業群和思科(Cisco System)的工程師們,都表示了對低功耗閒置方案的支援。該方案與實體層子集方案不同的地方,是前者允許工程師們有更大的自由度可以切斷系統?堛漱@部份功能。

「例如如果我們知道線上沒有數據,就可以切斷PCI Express匯流排、記憶體控制器,甚至是部份主處理器。」Hayes指出:「這能夠帶來確實的功耗降低,一些交換器供應商也同意這樣的處理方法.」

IEEE的.3az研究小組,將在5月或7月的會議上對這兩種方案的優劣進行討論;目前最近的一次會議看起來不太可能有新的提案出現,這也是新的技術觀點可以提案的最後一次會議。此外該小組也會審閱一批針對10Mbit和背板(backplane)乙太網路的提案。

該小組可能提出一種降低10Mbit乙太網路傳輸訊號振幅的方法,這些訊號原先是針對Category 3電纜的設計,目前Category 5電纜也可以處理這些低振幅傳輸訊號,因此可以節省功耗。

此外該小組也將分別評估低功耗閒置方案和實體層子集方案,在Gbit和10Gbit背板乙太網路鏈接上的應用。Bennett希望到九月底的會議之前,能夠就所有目前遇到的顯著問題形成結論。

做為802.1委員會的代表組織,3az研究小組致力於更高層網路協定的討論;該小組的目標是建立起一種機制,當一種應用程式或者作業系統需要在低功耗環境中執行時,可讓較高層的協議凌駕於PHY的功耗節省技術。

.3az小組一開始試圖透過在無網路傳輸要求時、降低傳輸速率至10Mbit的方法,來降低功耗;不過後來測試顯示,速率由低到高的切換時間(長達20毫秒)可能會導致無法接受的封包遺失,特別是在音訊數據交換中。

作為Lawrence Berkeley實驗室更廣泛研究行動的一部份,.3az研究小組致力於在大範圍的網路和消費電子系統中降低功耗。

一位Lawrence Berkeley實驗室的研究人員估計,IEEE的研究成果可望每年為美國節省4億5,000萬美元的電費;值得注意的是,這其中的大部份(約2億美元)將來自家用電腦,1.7億美元來自於辦公室,另外8,000萬美元來自於資料中心。

研究人員還估計,透過在低數據交換時降低數據率會降低工耗,其中在Gbit卡介面可以降低1.5瓦的功率,10 Gbit卡可以降低10瓦。

(參考原文: Energy-efficient Ethernet standard gains traction)

(Rick Merritt)





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