Berkeley Lab ускоряет проектирование чипов для оптических сетей

Сотрудничество ведущего американского провайдера телекоммуникационного оборудования, компании Ciena, и Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) позволило значительно сократить сроки проектирования будущих компонентов высокопроизводительных оптических сетей.

Джон Шалф (John Shalf) и Джеймс Сетиан (James Sethian) из подразделения компьютерных исследований (Computational Research Division, CRD) Berkeley Lab, продемонстрировали возможность ускорения численной верификации кода программ коррекции ошибок Forward Error Correction (FEC), используемых в оптическом оборудовании для контроля ошибок при передаче данных.

Для этого они модифицировали библиотеку MRG8 (Multiple Recursive Generator with 8th-order recursion) генератора случайных чисел. Затем, проектировщики ASIC из Ciena использовали 8 млн часов суперкомпьютерного времени в Национальном Научном Компьютерном Центре Энергетических Исследований (National Energy Research Scientific Computing Center, NERSC) для тестирования и проверки эффективности усовершенствованных кодов FEC в модемах Ciena.

Команда симулировала пересылку 9 квадриллионов бит данных с зашумленной среде, где недостатки канала связи приводили к возникновению ошибок примерно в 500 триллионах этих бит.

«Наш механизм FEC исправил все 500 трлн ошибок и обеспечил долю ошибок менее 10-16», – сообщил инженер Ciena, Масуд Эбрагими (Masoud Ebrahimi).

Значительно сократить время эксперимента, требовавшего прогонки алгоритмов FEC миллионы раз, позволило использование массивно-параллельных ресурсов суперкомпьютерной системы Edison в NERSC.

Новый совместный проект расширяет существующую кооперацию между Ciena и глобальной сетью Energy Sciences Network (ESnet) Министерства Энергетики США, использующей оборудование этой компании для пересылки массивных потоков данных от датчиков и инструментов, таких как Большой Адронный Коллайдер.