乙太網路(Ethernet)應用範圍持續拓展，和邊緣運算(Edge Computing)攜手推動萬物聯網趨勢。儘管100G以上的高速乙太網路在邊緣運算仍不算普及，面對與日俱增的資料量，100G乙太網路有機會發揮其高速傳輸和支援IEEE標準功能等優勢，在邊緣運算大放異彩。
100G乙太網路支援IEEE標準和多通道架構
(承前文)除了高速網路以外，100G乙太網路的另一項優勢在於其支援IEEE標準所指定的所有必要功能和諸多選擇性功能。
IEEE 802.3/802.3ba基本標準的所有必要功能：
．針對10/25/40/50/100G乙太網路系統的IEEE 802.3標準。
．針對Interspersing Express Traffic的IEEE 802.3br參數。
．IEEE 802.1時效性網路(TSN)功能。
．IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol。
．針對影音(AV)流量的IEEE 802.1-Qav。
．IEEE 802.3az定義的節能乙太網路(Energy Efficient Ethernet, EEE)。
100G乙太網路是目前單一通道(Single Lane)可以支援的速度最快的乙太網路。使用單一通道100Gbps的第三代100G乙太網路規格基於2022年12月正式發布的IEEE 802.3ck標準而定，同時發布的還有分別使用二通道和四通道的200G和400G乙太網路，將以100GBASE-CR支援最長可達2公尺的雙軸電纜(Twinax)，並以100GBASE-KR支援電氣背板(Electrical Backplane)。100GBASE-ZR標準採用多通道架構，可以透過單一波長的高密度波長分波多工(Dense Wavelength-division Multiplexing, DWDM)系統支援超過80公里的100G乙太網路。如果需要更具成本效益的選項，則可使用25G NRZ SerDes的四通道設定。
MACSec確保邊緣安全性
安全性對所有網路環境都相當重要，對於完全支援MACSec(又稱為IEEE 802.1AE)的100G乙太網路邊緣環境來說更是如此。MACSec是硬體層級的加密機制，透過確保遵守隱私權法律和防止資料竊取來保護資料。MACSec也可以防止惡意裝置連線到網路，對於未受到管理和監控的邊緣環境而言，這是至關重要的保護措施(圖3)。如果在較高層級強制執行加密控制，乙太網路(主機到主機、主機到交換器，或交換器到交換器)的每次連線都會同時通過加密和尚未加密的流量。不過，一旦針對單一鏈結(Link)啟用MACsec，該鏈結的所有流量都將受到保護，而不會被窺視。
圖3 使用MACsec確保汽車、5G和HPC SoC網路流量的安全性
助攻前瞻運算應用 100G乙太網路IP滿足邊緣需求
每個連接埠的成本，將會隨著高速乙太網路技術的提升而遽增；再加上支援邊緣裝置的超高速乙太網路電纜成本，將使其費用變得更加高昂。在綜合因素考量下，100G乙太網路幾乎適用於所有最前瞻運算應用，為100G乙太網路產品在消費層級和專業層級創造廣大的產品市場，如交換器和路由器、NIC和電纜等，競爭的市場有助於保持邊緣應用部署乙太網路的成本可控性。
隨著邊緣運算的市場興起，100G乙太網路仍然是在邊緣和網際網路之間進行高速資料傳輸的甜蜜點。新思科技為100G乙太網路IP提供完整的解決方案，包括MAC、PCS和全系列的PHY選項，以及驗證IP、軟體開發和IP原型(Prototyping)套件。該解決方案適用於邊緣市場中計畫要將100G乙太網路技術導入其產品的NIC、交換器和路由器開發商。除了100G乙太網路IP解決方案之外，新思科技也提供800G高速乙太網路IP，並積極與各個標準組織合作，以期未來可以實現1.6T的速度。該IP解決方案應用範圍廣泛，讓新思科技能夠滿足從邊緣裝置到高端資料中心等網路市場中，各式各樣的客戶需求。
(本文作者為Synopsys資深技術產品經理)
100G乙太網路：邊緣運算甜蜜點(1)
100G乙太網路：邊緣運算甜蜜點(2)