Voelt u zich een beetje down de laatste tijd? Lees dan eens een paar persberichten over de nieuwste oplossingen op het gebied van silicium! Ik beloof dat u de toekomst weer wat zonniger inziet wanneer u leest over de fantastische mogelijkheden van ASIC’s, oftewel application-specific integrated circuits. Maar in de recente aankondigingen van bedrijven zoals Cisco en Nokia zult u een woord niet lezen: compromissen. Dat is jammer, want in elk goed siliciumontwerp is de architectuur geoptimaliseerd voor het behalen van bepaalde resultaten voor de klant. En die gaan soms ten koste van andere resultaten. Als leveranciers niet vertellen hoe ze hun ontwerpen optimaliseren, vertellen ze niet het hele verhaal.
Bij Juniper Networks willen we het ene gedeelte van het netwerk niet benadelen ten opzichte van het andere. Daarom hanteert Juniper al jaren een strategie die is gebaseerd op meerdere siliciumoplossingen, en bieden we platformen met verschillende chipsets die zijn geoptimaliseerd voor verschillende functies binnen het netwerk. Nu zetten we deze strategie door met de aankondiging van de nieuwste generaties Trio en Express ASIC’s. Netwerken worden steeds complexer. Daarom is het een goed idee om vast te houden aan de filosofie waarmee we onze klanten al ruim tien jaar helpen: netwerken werken het beste wanneer je het juiste gereedschap voor de klus kiest.
Bij silicium voor netwerkchips betekent dit dat in ieder ontwerp een afweging wordt gemaakt tussen logische schaal en doorvoersnelheid. Het vergroten van de logische schaal in meerdere dimensies tegelijk vereist ook meer geheugen; maar het uitbreiden van de hoeveelheid geheugen voor een doorvoersnelheid van tientallen terabits per seconde vereist op zijn beurt weer optimalisatie. Anders gezegd: of je ontwerpt een zeer flexibele ASIC die veelzijdigheid biedt met een logische schaal voor uiteenlopende complexe taken, of je ontwerpt een ASIC die fantastische doorvoersnelheden levert daar waar bandbreedte de hoogste prioriteit heeft. Maar optimaliseren voor beide in één ontwerp is niet mogelijk.
Diversificatie stimuleert specialisatie
In de afgelopen twintig jaar zijn er vele uiteenlopende en veeleisende digitale services bijgekomen die via netwerken worden geleverd. Daarom zijn netwerkbeheerders op zoek gegaan naar gespecialiseerde siliciumchips voor het uitvoeren van specifieke taken. Op het hoogste niveau zijn er twee mogelijkheden voor het optimaliseren van netwerk-ASIC’s:
- Flexibele logische schaal: Bij zeer dynamische multi-service edge-knooppunten die worden gebruikt om breedbandverbindingen te leveren aan consumenten en VPN’s aan bedrijven, zijn een grote logische schaal en flexibiliteit de belangrijkste vereisten. Aan de buitengrens van het netwerk moet het platform geschikt zijn voor de complexe functionaliteit van elk serviceaanbod en alle gebruiksscenario’s, met bijvoorbeeld zeer omvangrijke routeringstabellen, flexibele tunnelinkapseling, uitgebreide Quality of Service (QoS), firewallfilters en de mogelijkheid om elke service te voorzien van een verkeersteller op dezelfde grote logische schaal. Hiervoor zijn enorme hoeveelheden geheugen nodig, want er moeten complexe zoekacties worden uitgevoerd in databases met een grootschaligheid, snelheid en bereik die geschikt zijn voor de functionaliteit aan de edge. Dit geldt ook voor het toenemende gebruik van machine learning (ML), dat wordt ingezet voor de snelle correlatie en identificatie van complexe problemen. Daarmee kunnen de netwerkuptime en de klantervaring aanzienlijk worden verbeterd. Voor een optimaal gebruik van ML aan de multi-service edge zijn weer hele andere capaciteiten vereist.
- Hoge doorvoersnelheid: In andere gedeelten van het netwerk, zoals forwarding nodes voor transportaggregatie en de core, is de situatie precies andersom. Core-knooppunten hoeven niet zo’n grote diversiteit aan netwerkfuncties te hosten, want ze worden niet rechtstreeks gebruikt door logische abonnees of VPN’s. Ze moeten echter wel enorme hoeveelheden verkeer verwerken om tegemoet te komen aan de groeiende behoefte aan bandbreedte. Als gevolg daarvan moeten core-knooppunten worden geoptimaliseerd voor doorvoersnelheid en forwarding, met de noodzakelijke pijplijn- en geheugenkenmerken voor veelvoorkomende bewerkingen zoals doorvoer, filtering, telemetrie en sampling.
Uiteindelijk is het ontwerp van silicium een berekening met meerdere variabelen, waarbij logische schaal en doorvoer variabelen zijn die haaks op elkaar staan. Binnen de bestaande begrenzingen qua omvang en vermogen kun je optimaliseren voor een superieure doorvoersnelheid of een superieure logische schaal. Maar het vergroten van de een kan niet zonder het verkleinen van de ander.
In deze context is het moeilijk te begrijpen waarom sommige leveranciers het onderwerp optimalisatie vermijden. Het optimaliseren van het siliciumontwerp voor netwerkchips biedt namelijk de mogelijkheid platformen te optimaliseren voor specifieke domeinen, met verschillende behoeften met betrekking tot bandbreedte en serviceschaal. Alleen door te optimaliseren voor verschillende rollen in verschillende delen van het netwerk kan experience-first networking worden gefaciliteerd.
De klantbehoefte is ingebouwd in de nieuwste generatie chipsets van Juniper
Het is al jarenlang de strategie van Juniper om klanten het beste gereedschap voor elke klus in handen te geven, door verschillende ASIC’s te bieden voor verschillende functies binnen het netwerk. Deze beslissing viel in 2009, kort na de release van de eerste Trio-chipset voor de routers in de MX-serie. Trio was de allereerste volledig programmeerbare netwerk-ASIC en een baanbrekende oplossing voor de multi-service edge. Maar het was al snel duidelijk dat één type netwerkchip niet voldoende was voor de verschillende gebruiksscenario’s bij onze klanten. Daarom introduceerde Juniper in 2012 de Express-ASIC voor de PTX-serie, die speciaal was ontworpen met het oog op de behoefte aan hoge bandbreedte voor de netwerk-core en peering.
Sinds die tijd hebben netwerken en ASIC’s zich verder ontwikkeld, maar de les die we toen hebben geleerd is nog steeds van toepassing: meer keuze is beter dan minder keuze. Netwerken presteren beter met ASIC’s die zijn geoptimaliseerd voor verschillende taken. Daarom gebruiken we die ook nu weer voor de nieuwste generatie Juniper-chipsets.
- Juniper Trio 6: klaar voor wat er komen gaat. Deze nieuwe chipset van Juniper is de krachtigste oplossing voor de multi-service edge en de enige netwerkchipset die volledig is gebouwd en geoptimaliseerd voor multi-servicescenario’s.
- De zesdegeneratie Trio-chipset voor de routers in de MX-serie biedt een ongeëvenaarde logische schaal en maximale programmeerbaarheid voor de meest complexe en dynamische serviceknooppunten in de edge.
- De oplossing omvat een lijnkaart met een capactiteit van 9,6 Tbps voor de MX 10000-familie.
- De Trio 6-chipset is geschikt voor ML en biedt ingebouwde ondersteuning voor IPSec en geïntegreerde MACsec op lijnsnelheid.
- De Trio 6 maakt daarnaast gebruik van 7-nm transistors, die een 70% betere energie-efficiëntie bieden in vergelijking met de eerdere generatie chipsets.
- Dit is ongeëvenaard geavanceerd silicium dat klaar is voor wat er komen gaat, met de flexibiliteit om nu en in de toekomst een zeer breed scala aan gebruiksscenario’s te ondersteunen.
- En in tegenstelling tot enkele andere aangekondigde ASIC’s, die pas over meerdere kwartalen op de markt komen, is de Trio 6 nu al verkrijgbaar.
- Juniper Express 5: De Juniper Express 5 biedt een ongeëvenaard hoge non-blocking doorvoer van 28,8 Tbps. Vergelijk dat maar eens met de onlangs door Cisco aangekondigde P100 Silicon, die met 19,2 Tbps een 33% lagere doorvoer biedt dan de Express 5. Dan ben je dus gewoon te laat. De Express 5 is een chip die enkel en alleen is bedoeld voor gebruiksscenario’s met PTX10K-platformen en de allerhoogste doorvoersnelheden. De Express 5 was in 2021 klaar voor productie en wordt vanaf een toekomstige datum geleverd.
- De doorvoer van 28,8 Tbps maakt het gebruik van 36 low-power poorten van 800 Gbps in een fixed form factor mogelijk.
- Dankzij de 7-nm technologie is deze chipset 45% energie-efficiënter dan zijn voorgangers.
- In huidige PTX EANTC-tests presteert deze chipset bovendien beter dan alle KPI’s.
Samen bieden deze nieuwe ASIC’s de flexibiliteit om platformen in te zetten die zijn geoptimaliseerd voor de grootst mogelijke logische schaal of hoogste doorvoersnelheid, waar die zijn vereist in de verschillende delen van het netwerk. En hoe staat de concurrentie ervoor? Die bevindt zich ergens in het niet-geoptimaliseerde grijze gebied, probeert een manusje-van-alles te zijn en blinkt nergens in uit.
Bij Juniper investeren we in flexibiliteit en keuzevrijheid, zodat we onze klanten het beste gereedschap voor elke klus kunnen bieden. In tegenstelling tot andere leveranciers weigert Juniper te beloven dat één keuze altijd de beste is.
‘De behoefte aan netwerkservices is gegroeid en steeds diverser geworden. Daar moet je rekening mee houden bij het ontwerpen van platformen en netwerkarchitecturen. Er bestaat niet één chipset die altijd tegemoetkomt aan alle vereisten, van flexibiliteit en schaalbaarheid tot doorvoersnelheid en performance. Dat is precies waarom Juniper wil specialiseren en zijn chips optimaliseert voor specifieke behoeften op specifieke locaties in het netwerk. Een echte klantgerichte strategie dus. Met zijn consistente siliciumarchitectuur zorgt Juniper ervoor dat de investeringen van netwerkexploitanten toekomstbestendig zijn, en dat is van grote waarde voor exploitanten die bezig zijn met de modernisering van hun netwerken.’ – Ray Mota, ACG Research
Klaar voor wat er komen gaat
De ontwikkeling van nieuw silicium is een enorme investering en het kost meestal drie tot vijf jaar aan R&D voordat een product klaar is voor productie. Het is dus niet verrassend dat de leveranciers die kosten proberen te drukken. Dat kan door slechts één siliciumarchitectuur te bouwen, maar dat betekent wel dat klanten een compromis zullen moeten sluiten. Zo kun je optimaliseren voor de hoogste doorvoersnelheid, maar daar staat tegenover dat RFC 2544-tests met IMIX-verkeer niet worden doorstaan. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de 8201 van Cisco. (Bekijk de EANTC-resultaten hier). Of je kunt zoals Nokia proberen één chipset te gebruiken voor meerdere rollen en de logische schaal ten koste laten gaan van de doorvoersnelheid – maar dan krijg je een jarenlange achterstand op de concurrentie. Nokia maakte onlangs bekend dat het in 2022 eindelijk 14,4 Tbps per sleuf gaat bieden. Juniper levert dergelijke producten al drie jaar lang. Met onze 14,4 Tbps-oplossing hebben we al tienduizenden 400G-poorten geleverd aan meer dan 200 klanten, nog voordat Nokia zijn eerste 14,4 Tbps-kaart überhaupt had aangekondigd. En met de nieuwe Express 5-chipset wordt de doorvoersnelheid die wij al in 2019 leverden nu verdubbeld.
Misschien kun je je strategie beter laten draaien om wat het beste is voor de klant in plaats van voor je omzet. Bij Juniper hebben we geïnvesteerd in het bieden van keuze en optimalisatie, zodat compromissen niet nodig zijn. Juniper biedt silicium dat:
- Is gebaseerd op een consistente architectuur. Er is weinig verstorender (en duurder) dan kiezen voor een productfamilie met een geoptimaliseerde siliciumarchitectuur voor de lange termijn, en de leverancier vervolgens van koers zien veranderen. Het resultaat van die keuze moet juist zijn dat er wordt geprofiteerd van doorlopende performance- en schaalbaarheidsverbeteringen over meerdere generaties chipsets, met behoud van een consistent gedrag en een consistente werking. En dat is exact wat Juniper de afgelopen 13 jaar heeft geleverd. Onze innovatiecyclus verloopt soepel van de ene productgeneratie naar de volgende, zodat klanten kunnen overstappen op de nieuwste lijnkaarten zonder van platform of tool te hoeven wisselen en medewerkers opnieuw te moeten opleiden.
- Duurzame exploitatie mogelijk maakt. Ook is het niet de bedoeling dat het verminderen van de CO2-uitstoot neerkomt op een totale herziening van het netwerk. Bij klanten die de ASIC’s van Juniper gebruiken is de energie-efficiëntie met 95% gestegen sinds de eerste generatie -chipsets.
Keuze. Flexibiliteit. De mogelijk om het juiste silicium voor elke klus te kiezen. Dat zijn de pijlers onder de strategie van Juniper en het geheime ingrediënt van experience-first networking. En de concurrentie? Tsja, het is geen wonder dat die het gesprek over het optimaliseren van hun silicium uit de weg gaan; daar is namelijk niets over te vertellen.
