Inphi創(chuàng)始人Loi Nguyen：互聯(lián)網(wǎng)3.0時(shí)代已來臨

  ICC訊（編譯：Nina）近日(5月7日)，Inphi創(chuàng)始人之一Loi Nguyen發(fā)布了一篇題為“互聯(lián)網(wǎng)3.0的興起(The Rise of Internet 3.0)”的博客，講訴了從Internet 1.0的泡沫，到金融危機(jī)后的Internet 2.0，再到當(dāng)前COVID-19帶來的Internet 3.0，并介紹了Internet 3.0時(shí)代所需的光通信技術(shù)：相干、PAM4、邊緣計(jì)算、分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和高度集成的電光解決方案等。ICC編譯全文如下。

  20年前，當(dāng)我與他人共同創(chuàng)立Inphi時(shí)，全球通信基礎(chǔ)設(shè)施主要由長距離傳送語音的電信電路組成。互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)的出現(xiàn)預(yù)示了一個(gè)新的數(shù)字世界，它將連接數(shù)十億人，并使我們能夠在線完成以前不可能的事情。數(shù)十億美元投入到光學(xué)和光通信行業(yè)中。老牌電信公司和新玩家鋪設(shè)了數(shù)十萬英里的新光纜。早期的電子商務(wù)和“搜索引擎”開始流行，但是這些“殺手級(jí)應(yīng)用”僅占新可用帶寬的一小部分。然后，互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅了。事實(shí)證明，“要引金鳳凰，先栽梧桐樹(Build it and they will come)”的口號(hào)導(dǎo)致了不加區(qū)別的，有時(shí)候甚至是荒謬的在線業(yè)務(wù)的資金籌集，而這是錯(cuò)誤的。資金到位了，需求的確出現(xiàn)了，但不幸的是，需求的規(guī)模不足以支付前期的巨額投資。最后，光通信行業(yè)進(jìn)入了數(shù)年的休眠期。對(duì)于Internet 1.0來說是如此。

  但是，新媒體的優(yōu)勢(shì)也讓各行各業(yè)都接受了互聯(lián)網(wǎng)。隨著帶寬變得豐富而廉價(jià)，一個(gè)暫新的世界出現(xiàn)了。成立于1998年的谷歌，對(duì)于我們來說，已從20世紀(jì)90年代的新鮮事物發(fā)展成日常必需品。Facebook誕生于2004年，YouTube創(chuàng)立于2005年，Amazon Web Services和Twitter建立于2006年，Netflix的第一款流視頻服務(wù)推出于2007年，Apple的第一款iPhone也出現(xiàn)在2007年。Internet 1.0似乎無限的帶寬被這些應(yīng)用吞噬了。全球范圍內(nèi)社交和移動(dòng)的日常使用開啟了Internet 2.0時(shí)代。

圖一：歷史全球互聯(lián)網(wǎng)流量以及COVID-19導(dǎo)致的峰值

  然后大金融危機(jī)襲來。但是這一次發(fā)生了一些奇怪的事情。在危機(jī)期間，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施(不是傳統(tǒng)的長途電信網(wǎng)絡(luò)，而是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部)繼續(xù)以驚人的速度擴(kuò)展。實(shí)際上，思科的《2015-2020年全球云指數(shù)》報(bào)告估計(jì)，只有14%的互聯(lián)網(wǎng)流量是從數(shù)據(jù)中心到用戶，9%產(chǎn)生于數(shù)據(jù)中心之間，而高達(dá)77%的互聯(lián)網(wǎng)流量從未離開數(shù)據(jù)中心。云計(jì)算已成為一個(gè)常見且易于理解的術(shù)語。在Internet 2.0興起的這一階段，Uber、Lyft、Airbnb以及眾多其他啟用了云技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)迅速擴(kuò)展。Internet 2.0經(jīng)受住了金融危機(jī)的沖擊而未減其勢(shì)。

  現(xiàn)在，COVID-19來了。數(shù)十億人被要求留在家中。如果Internet 1.0在互聯(lián)網(wǎng)泡沫中陷入危機(jī)并崩潰，Internet 2.0在大金融危機(jī)中堅(jiān)持不懈，那么在這個(gè)我稱之為Internet 3.0的新時(shí)期中，COVID-19是加速使用和依賴云的強(qiáng)大催化劑。正如Inphi總裁兼首席執(zhí)行官Ford Tamer博士在2020年4月22日的博客文章中所指出的那樣，COVID-19時(shí)代的帶寬消耗顯著增加。視頻會(huì)議和聊天已成為我們通往外界的門戶。這個(gè)周末，我和我獨(dú)自一人住在北卡羅來納州的93歲母親，以及住在康涅狄格州的侄女和住在北卡羅來納州我母親附近的兩個(gè)姐姐加入了Messenger聊天，祝我母親好并保持精神振奮。這次聊天帶給我們很多樂趣。在COVID-19之前，我們從未這樣做過，現(xiàn)在毫無疑問，我們還將再次這樣做。僅僅通過電話很難進(jìn)行群聊，而視頻聊天卻看起來非常真實(shí)自然。

  然而，Internet 3.0所包含的比視頻會(huì)議多很多。在最近的幾周中，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和交互式占用大量帶寬的娛樂項(xiàng)目的應(yīng)用已經(jīng)激增。各種規(guī)模的企業(yè)都在重新考慮如何開展業(yè)務(wù)以及如何使用軟件和機(jī)器人技術(shù)來維持生產(chǎn)線上的安全距離，或者正如我們的一位客戶所說，這就是Factory 2.0的到來。此外，為了收集和傳輸大量日常數(shù)據(jù)，以了解病毒的傳播、病程和潛在耐藥性，計(jì)算密集型人工智能(AI)的應(yīng)用也大量增長。

  COVID-19正加速向新的數(shù)字世界的過渡。社交疏散令頒發(fā)后，全球互聯(lián)網(wǎng)流量激增了40%，正常情況下每年增長26%。前所未有的帶寬增長暴露了當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)的弱點(diǎn)。該基礎(chǔ)架構(gòu)旨在處理數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大量云計(jì)算工作負(fù)載以及從數(shù)據(jù)中心到最終用戶的單向視頻流，它沒有經(jīng)過優(yōu)化，無法處理數(shù)億最終用戶的實(shí)時(shí)、多路視頻會(huì)議。接入層的帶寬不足造成了視頻抖動(dòng)和音頻模糊。核心網(wǎng)絡(luò)的長時(shí)間延遲導(dǎo)致實(shí)時(shí)通信嚴(yán)重滯后，從而暴露了其原始設(shè)計(jì)的潛在缺陷。

  在Inphi，我們從事“帶寬業(yè)務(wù)”。幾年前，我們創(chuàng)造了“數(shù)據(jù)中心就是計(jì)算機(jī)(The Data Center is the Computer®)”和“云就是網(wǎng)絡(luò)(The Cloud is the Network®)”兩個(gè)口號(hào)，以設(shè)定公司的愿景和戰(zhàn)略方向。我們?cè)谶^去十年中進(jìn)行的研發(fā)投資有助于建立一個(gè)新的、不受限制的數(shù)字世界，我相信它將于今天的數(shù)字世界有根本的不同。這是Internet 3.0的數(shù)字世界。我們投資的技術(shù)是Internet 3.0必需的技術(shù)。

  相干傳輸大大增加了長途和城域網(wǎng)絡(luò)的光纖容量

  自2010年相干傳輸開啟商業(yè)部署以來，數(shù)字通信發(fā)生了根本的變化。相干傳輸利用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)，與舊的0和1傳輸相比，它可以在同一根光纖中傳輸四個(gè)或更多數(shù)字字節(jié)。相干傳輸每四到六年使光纖容量增加近一倍，從2010年的8 Terabits(8T)到2014年的16T，到今年年底約25.6T。Inphi 400G相干DSP解決方案是解決長途網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)帶寬瓶頸的關(guān)鍵組件，該解決方案獲得了2019年《光波雜志》創(chuàng)新獎(jiǎng)，并且獲得了最高的5.0分。

  PAM4使云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的帶寬加倍

  與長途和城域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的情況類似，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的光纖容量已經(jīng)接近舊的0和1傳輸?shù)淖畲笾怠Ｏ冗M(jìn)的DSP、線性接收器和線性發(fā)送器再次登場(chǎng)。2015年，Inphi推出全球首個(gè)40/50/100/400G IC解決方案，該解決方案將新的PAM4調(diào)制用于云互連。從那時(shí)起，各種以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織都采用了PAM4調(diào)制。該技術(shù)將使云提供商的數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部從當(dāng)前100G過渡到400G。

  邊緣計(jì)算將加速向數(shù)字化世界的過渡

  十年前，亞馬遜發(fā)現(xiàn)每100毫秒的延遲使公司的銷售損失了1%。2006年，谷歌進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)額外的0.5秒的延遲使流量下降了20%。不幸的是，由于物理定律，光速不能提高。減少延遲的唯一方法是將數(shù)據(jù)中心放置在靠近最終用戶的位置。早在COVID-19之前，微軟首席執(zhí)行官Satya Nadella就一直在談?wù)撨吘売?jì)算的需求，這對(duì)于最大程度減少未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的延遲至關(guān)重要。Inphi廣泛的相干和PAM平臺(tái)解決方案產(chǎn)品組合將提供支持邊緣計(jì)算的關(guān)鍵組件。

  分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)有望解決帶寬瓶頸

  未來的云將分布在全球許多地區(qū)。長途相干光學(xué)器件將用于連接這些不同區(qū)域的數(shù)據(jù)中心。低成本、低功耗的“ ZR光學(xué)器件”則將用于連接區(qū)域內(nèi)80公里范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)中心。Inphi是ZR光學(xué)的早期先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者。2016年，我們推出了創(chuàng)新的100G ZR光學(xué)產(chǎn)品，我們將其稱為COLORZ®，幫助微軟大規(guī)模部署區(qū)域數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。Inphi的下一代400G ZR光學(xué)器件COLORZ®II還獲得了2019年《光波雜志》創(chuàng)新評(píng)分最高分5.0，它將成為實(shí)現(xiàn)從全球云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)向分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵組件。

  高度集成的電光解決方案將顯著增加云中的帶寬

  在云中提供更多帶寬的競(jìng)爭(zhēng)不會(huì)止于400G。Inphi最近推出了全球首個(gè)用于云和AI網(wǎng)絡(luò)的800G PAM4電光平臺(tái)。下一個(gè)1.6T比特率將需要進(jìn)一步集成，先進(jìn)的DSP，3D電光解決方案。Inphi全球團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在努力開發(fā)這些基本構(gòu)建模塊，以實(shí)現(xiàn)未來互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建。

  一些專家擔(dān)心，由COVID-19造成的帶寬峰值是暫時(shí)的，在病毒得到控制后，需求將崩潰。相反，我相信向新的數(shù)字世界的過渡才剛剛開始，在這個(gè)數(shù)字世界中，我們可以在任何地方實(shí)時(shí)工作、與人互動(dòng)、玩游戲、看電影和參加活動(dòng)。這種轉(zhuǎn)變的文化影響尚處于初期，但是人類行為的變化已經(jīng)顯而易見了。通過光纖發(fā)送數(shù)字比特所花費(fèi)的能量比通過人面對(duì)面的交流要少得多，并且會(huì)減慢傳染病的傳播速度。這將節(jié)省大量的化石燃料，甚至可能使地球脫離災(zāi)難的邊緣。我相信，在病毒得到控制的很長時(shí)間之后，帶寬需求將加速而不是減弱。曾經(jīng)，我們希望“先栽梧桐樹，引來金鳳凰”，現(xiàn)在，“鳳凰”已經(jīng)到來，我們正在全力以赴地“栽樹”，以便Internet 3.0能充分發(fā)揮其潛力。

  原文鏈接：The Rise of Internet 3.0 - Inphi https://www.inphi.com/the-rise-of-internet-3-0/