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Zu hoher Leistungsbedarf

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  1. Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: pumok 03.10.16 - 11:53

    Weiss jemand, warum diese Switches soviel Leistung brauchen?
    Klar, da muss einiges Verarbeitet werden, aber wenn ich mir so die Leistungsaufnahme von einem Handyprozessor anschaue, habe ich den Eindruck, dass so ein Switch mit 15W auskommen müsste.

  2. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: xenofit 03.10.16 - 12:03

    Für 10GbE über TP Kabel ist ein Haufen Intelligenz nötig.
    Bis vor einigen Jahren ist man noch davon ausgegangen , dass das mit dem RJ45 Steckern garnicht machbar ist da die Pins dort zu Nah beieinander liegen und der Crosstalk zu stark ist.
    Jetzt wird das einfach vorher rausgerechnet.
    Auch das Übersprechen in den Kabeln ist nicht zu unterschätzen.

  3. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: _BJ_ 03.10.16 - 12:05

    Der 8-Port Switch muss im Backbone bis zu 80 GBit/s verarbeiten können. Das sind 10 GByte/s. Das schafft kein Handyprozessor. Es liegt an den sehr hohen Frequenzen und dem Datendurchsatz bei welchen die dynamische Verlustleistung der ICs einfach rasant ansteigt.

  4. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: elgooG 03.10.16 - 12:13

    Ja schon, aber das erklärt jetzt nicht unbedingt die hohe Leistungsaufnahme im Ruhemodus. Auch die Geräuschentwicklung lässt stark zu wünschen übrig. Fraglich auch wie lange das mit den aktuellen Steckern/Kabeln noch gut geht. Irgendwann muss ja ohnehin ein neuer Standard her, inklusive Übergangszeit mit Adaptern. Wenn dann müsste man ja nur innerhalb der Serverräume und ggf. anhängender Infrastruktur umrüsten. Das Netzwerk zu den Arbeitsrechnern ist mit GBit noch länger gut versorgt.

    Kann Spuren von persönlichen Meinungen, Sarkasmus und Erdnüssen enthalten. Ausdrucke nicht für den Verzehr geeignet. Ungelesen mindestens haltbar bis: siehe Rückseite

  5. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: SchmuseTigger 03.10.16 - 12:28

    War das nicht auch so das 10GB pro Port auch ein paar Watt braucht? So 2 Watt oder so?

  6. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: pumok 03.10.16 - 12:33

    SchmuseTigger schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > War das nicht auch so das 10GB pro Port auch ein paar Watt braucht? So 2
    > Watt oder so?

    Ja, da wird bei Kupferkabeln richtig Leistung durch gehauen, um die Störeinflüsse von aussen zu minimieren. Ein inteligenter Switch misst jedoch die Kabellänge und drosselt dann die Leistung entsprechend.

  7. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: pumok 03.10.16 - 12:41

    _BJ_ schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der 8-Port Switch muss im Backbone bis zu 80 GBit/s verarbeiten können. Das
    > sind 10 GByte/s. Das schafft kein Handyprozessor. Es liegt an den sehr
    > hohen Frequenzen und dem Datendurchsatz bei welchen die dynamische
    > Verlustleistung der ICs einfach rasant ansteigt.

    Stimmt, aber wenn man schaut, was ein Handyprozessor sonst so leistet, stimmt für mich trotzdem etwas nicht. Man müsste die Rechenleistung in Flops umrechnen können, um nicht weiterhin Abpfel mit Birnen zu vergleichen.

    Verlustleistung durch hohe Frequenzen wird schon seit mehr als einem Jahrzehnt mit mehreren Cores in einem Prozessor entgegengewirkt. Ich behaupte, die 10GbE Entwickler sind da einfach zuwenig kreativ, bzw. fehlt ihnen der Ansporn energieeffiziente 10GbE Komponenten zu bauen.

  8. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: keböb 03.10.16 - 12:44

    Genau und bisher (10 Jahre!) hat's niemand - inklusive Intel - geschafft das ganze merklich effizienter zu kriegen... irgendwie ist man da an eine mittelfristig unüberwindbare Mauer gestossen.

    Deshalb gibt es auch die neuen 2.5 und 5 Gbps Standards, Golem hat dazu kürzlich einen sehr interessanten Artikel veröffentlicht:
    https://www.golem.de/news/nbase-t-alias-ieee-802-3bz-schnelle-und-doch-sparsame-kabelverbindungen-1609-121506.html

    Leider wird's wohl noch eine Weile dauern, bis das in die Gänge kommt, aber endlich passiert mal was.

  9. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: keböb 03.10.16 - 12:48

    Du vergleichst aber genau Äpfel mit Birnen - im Gegensatz zum OP der das korrekt beschrieben hat :)

    Geh doch mal zu Marvel, Broadcam, Intel, etc. und sag denen "He Mann, ihr seid zuwenig kreativ, das ist doch nicht so schwer" obwohl deren Mitarbeiter im Vergleich zu uns allen hier 1000x mehr von der Materie verstehen und Doktortitel haben :)

    Aber ja, es ist ärgerlich...

  10. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: schnedan 03.10.16 - 12:51

    nein.
    die machen tatsächlich "Multicore"
    nur statt wie ein normaler General Purpouse Microprozessor oder gar ein DSP mit sagen wir 8 Cores machen die das in Silizium hart Verdrahtet mit hunderten Multiplizieren und Addieren.

    Warum? Latenz!

    Das was normale Rechnerarchitekturen seriell in µs oder ms rechnen, macht der Phy intern in wenigen Taktschritten in ns. bei 10Gb werden die Takte zumindest für die ersten Verarbeitungsstufen noch abartiger sein...

    und das kostet Leistung. und zwar deutlich.

  11. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: RipClaw 03.10.16 - 13:00

    elgooG schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das Netzwerk zu
    > den Arbeitsrechnern ist mit GBit noch länger gut versorgt.

    Kommt drauf an was man damit macht. Ich kann mir z.B. vorstellen das 4k Videobearbeitung ordentlich Daten durch das Netzwerk schaufelt wenn das Rohmaterial auf einem NAS liegt.

    Allerdings wird man da wohl kaum am Geld sparen und dann eher Glasfaserverbindungen verwenden.

  12. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: pumok 03.10.16 - 13:05

    keböb schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Du vergleichst aber genau Äpfel mit Birnen

    Deshalb ja auch mein Beitrag ;-)

    > Geh doch mal zu Marvel, Broadcam, Intel, etc. und sag denen "He Mann, ihr
    > seid zuwenig kreativ, das ist doch nicht so schwer" obwohl deren
    > Mitarbeiter im Vergleich zu uns allen hier 1000x mehr von der Materie
    > verstehen und Doktortitel haben :)

    Ich denke, die würden mich da winzig klein machen :-)
    Ich frage mich, ob die auch den richtigen Anreiz haben. In einem RZ sind die Paar Watt vernachlässigbar. Solange die nicht für den Heimuser entwickeln, wird sich wohl nicht viel ändern.

  13. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: _BJ_ 03.10.16 - 13:07

    Danke für diese Anmerkung. Das ist völlig korrekt. Optimierungsmaßnahmen für statische und dynamische Verlustleistungen lassen sich hier nur sehr beschränkt einsetzen.

    Bei einem Multi Purpose Processor kann man mit Taktbäumen, Taktabschaltungen und und und arbeiten. Das ist hier aufgrund der Latenzen und Geschwindigkeiten so gut wie nicht möglich.

    Die Verlustleistung im Standby lässt sich fast vollständig auf die statische Verlustleistung zurückführen. Bei der IC Entwicklung gibt es ein Grundsatz man kann entweder dynamische oder statische Verlustleistung optimieren. Möchte man beides muss man sich auf Kompromisse einlassen, was hier den Verbrauch im Ruhemodus meiner Meinung nach deutlich macht.

  14. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: pumok 03.10.16 - 13:31

    Ich glaube ich beginne zu verstehen, wo die Herausforderungen für die Entwickler hier liegen. Schade, hatte Hoffnung, dass es einfacher ist ;-)

  15. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: tg-- 03.10.16 - 15:03

    Ein wichtiger Faktor ist hier der Fertigungsprozess.
    Während moderne Mobiltelefon-SoCs längst in 14 oder 16 nm Prozessen gefertigt werden, sind 10 GBase-T PHYs und Controller noch bei 40 nm, die ersten Hersteller migrieren langsam auf 28 nm.
    Zum Vergleich: Samsung hat ab 2012 die iPhone CPUs in 32 nm (davor 45 nm) gefertigt, mittlerweile baut sie TSMC in 16 nm.

    Der Grund dafür ist, dass neue Prozesse teuer sind und sich erst bei großen Mengen rentieren. Kapazitäten in den alten 40 nm (und seit August 28 nm) Fabs sind dagegen auch schon bei kleinen Mengen günstig und für Nischenprodukte wie 10 GBase-T Controller erst rentabel.

    Es muss klar sein, dass 10 GBase-T nicht sehr nachgefragt wird.
    Wo 10 Gbps oder mehr gebraucht werden wird seit vielen Jahren Glasfaser verwendet, die üblichen Cat 5e Installationen sind dafür nicht geeignet, und Cat 6a/Cat 7 Verkabelung findet man nur in manchem modernen Haushalt, und kaum in Firmen.
    Somit lohnt sich eine Fertigung in großem Maßstab mangels Nachfrage einfach nicht, und High-End-Desktopcomputer bei denen man das bewerben kann sind längst nicht mehr so nachgefragt wie damals bei der GBase-T Einführung.

    Es ist damit ein Teufelskreis, der nicht leicht zu durchbrechen ist.
    Möglicherweise sind 2,5/5 Gbps Zwischenschritte der richtige Weg um 10 GBase-T langsam einzuführen.

  16. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: Trockenobst 03.10.16 - 16:22

    tg-- schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Es ist damit ein Teufelskreis, der nicht leicht zu durchbrechen ist.
    > Möglicherweise sind 2,5/5 Gbps Zwischenschritte der richtige Weg um 10
    > GBase-T langsam einzuführen.

    Ich sehe die Diskussionen ständig bei Supportern, die kleinen Firmen Optionen nach 1GB Netzen anbieten sollen. Da gibt es einen Mix von SFP+, 10GB-Ethernet, Infiniband etc.

    Gerade Infiniband wird wegen der recht günstigen Karten und Geschwindigkeiten von 40gb/s im Rack verwendet, etwa wenn man ständig VMs herumschiebt. Karten gibt es ab 50¤ dafür kostet die Glasfaser-Verkabelung ein kleines Vermögen :)

    Grundsätzlich hat die Branche tatsächlich das Problem, das 10Gbe Ethernet mit Cat7 Kabeln doch eine noch teure Sache ist und die Router scheiße teuer geblieben sind. Dazu kommt noch, dass gerade im SFP Bereich die Geräte untereinander(!) häufig nicht kompatibel sind, oder schlimmer, bewusst die Konkurrenz nicht verbinden lassen. Was bei einem Netzwerk-Setup in den Preisbereichen nicht akzeptabel ist.

    Gerade Infiniband hat sich in den letzten Jahren sehr stark bei denen Verbreitet, die große Datenmengen in kurzen Distanzen schieben müssen. Deren Erfolg macht es den Ethernet-Freunden mit den 10 verschiedenen Standards nicht leicht.

  17. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: Crass Spektakel 03.10.16 - 18:27

    Für 10Gbit ist das aber alles irrelevant.

    Schaut euch mal den Bridge-Code von Linux an, also den Layer2-Kram, ein Software-Switch unter Linux schafft selbst auf einer 40 Euro Intel-CPU locker 200 bis 2000GBit/s Durchsatz (die 200 garantiert, die 2000 solange man alles im Cache und Register-to-Register erledigen kann).

    Tatsache ist dass mein Selbstbau-10GBit-Switch auf Basis eines uralten Core2 E6320 mit 4x10Gbit unter Volllast gerademal 40% Last hatte. Interessanterweise wars bei halber Last sogar nur 5%, soll mal einer verstehen, schätze mal da mischte Cache-Trashing usw. mit.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 03.10.16 18:29 durch Crass Spektakel.

  18. Infiniband

    Autor: Crass Spektakel 03.10.16 - 18:34

    Infiniband wurde neulich auch von einem Heise-Foristen angesprochen, hatte ich jahrelang nicht mehr auf dem Radar aber stimmt, das Zeug ist ziemlich günstig und SAUSCHNELL geworden: 50 Euro für 40GBit ist einfach gut.

    Ich für meinen Teil kann mir gut vorstellen nach 1GBit Ethernet komplett auf Infiniband umzusteigen, viel komplizierter als FDDI kann das im Software-Setup auch nicht sein - und das ist nun auch nicht wirklich kompliziert.

    PS, sooo teuer sind die Kabel auch nicht, für 5-20 Euro bekommt man eigentlich alles was man im SOHO so braucht.

    Lesenswert: http://blog.patshead.com/2016/04/infiniband-an-inexpensive-performance-boost-for-your-home-network.html



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 03.10.16 18:47 durch Crass Spektakel.

  19. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: _BJ_ 03.10.16 - 19:37

    Viel Spaß mit den Latenzen... Natürlich schaffen die Prozessoren diesen Datendurchsatz. Wäre ja auch totaler Schwachsinn wenn sie es nicht schaffen würden, dann hätten wir Netzwerkinterfaces welche zwar 10GBit beherrschen aber keinen Prozessor der die Daten dafür bereitstellt.

    Dann haben wir auch noch die Bus Systeme welche die Daten raus aus dem Prozessor schaffen müssen, dann die Treiber welche den Strom und Spannungen bereitstellen für die Interfaces... Bitte nicht Software mit Hardware verwechseln! Deine Ethernet Pakete im Cache oder Ram bringen dir halt nicht viel.

  20. Re: Zu hoher Leistungsbedarf

    Autor: EWCH 03.10.16 - 20:30

    Wenn man ueberhaupt Switche und Smartphones vergleichen moechte dann am ehesten bei der Signalaufbereitung. Ein Smartphone braucht waehrend eines LTE Downloads ca. 2 Watt. Beim Upload je nach Entfernung zum Sender deutlich mehr - aber darum geht es hier nicht.
    Wir haben also einen Switch mit 8*10 GBit vollduplex mit ca. 43 Watt gegen einmal ca. 100 MBit halbduplex mit 2 Watt.
    8 * 10000 MBit * 2 / 43 Watt = 3 GBit pro Watt
    100 MBit / 2 Watt = 50 MBit / Watt

    Hier gewinnt also ganz klar der Switch.

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