新技术为启用全光数据中心网络消除障碍

根据伦敦大学学院和微软领导的一项新研究发现，一种新技术可以在不到十亿分之一秒的时间内同步计算机时钟，从而消除了部署全光数据中心网络障碍之一，从而有可能提高数据中心效率。

数据中心由数万或数十万台连接的服务器组成，是我们在网上进行一切活动的基础技术，从存储电影和照片到提供网页在线服务。然而，现在正面临着数据快速增长需求，服务器到服务器的流量每年增长70%，现有技术越来越难以满足。利用光来传输和路由数据的全光网络是一种很有前途的替代方案。然而，由于每台服务器需要根据传入的数据不断调整其时钟时间，导致整体性能较低，技术可行性受到了限制。

这项发表在《自然电子学》上的研究表明，通过光纤同步所有连接服务器的时钟，并对硬件进行编程以记忆时钟相位值，从而不必重新检查时钟时间，实际上可以消除 “恢复 “时钟的时间。

该研究的主要作者，博士生Kari Clark（UCL电子与电气工程的光网络组，EPSRC互联国家先锋竞赛的冠军）说。”我们的研究通过提供时钟同步问题的解决方案，首次使光交换在数据中心变得可行。它有可能改变云计算机之间的通信，使物联网和人工智能等未来关键技术更便宜、更快、功耗更低。”

到目前为止，云供应商一直能够依靠摩尔定律来适应网络的快速增长需求，即大约每两年，电子交换集成电路在相同的成本和功率下，数据传输速度就会提高一倍。然而，由于很难继续能够将硅晶体管做得更小、更快，这一趋势的可持续性正日益受到质疑。虽然还有很长的路要走，但这项技术让我们离全光数据中心的愿景更近了一步。

该研究的资深作者刘志新博士（UCL电子与电气工程学院光网络组）说。”我们开展这项工作的初衷是研究如何在摩尔定律结束后支持未来的云服务。通过汇集云运营商和光通信研究领域的顶尖人才，我们提出了一种使用光学技术面向未来的替代方案，帮助数据中心长期满足需求。”

该团队与微软剑桥研究中心的研究人员合作开发了一个原型，并发现他们的技术被称为 “时钟相位缓存”，可以在不到十亿分之一秒的时间内同步数千台计算机的时钟，也就是光在空气中移动30厘米所需的时间。作者证明，与最先进的解决方案相比，将时钟恢复时间缩短至1纳秒以下可显着提高光交换性能，从而使其可用于数据中心并发挥其全部潜力。