Laatst merkte ik dat mijn vader mijn column van een buurman kreeg. Hij had namelijk met Kerstmis gevraagd wat Ethernet met vaste lijnen te maken had. Hij begreep er niets van. Ericsson is toch mobiele communicatie en dat is toch door de lucht? Hij dacht dat Ethernet iets met de (radio)ether te maken had. Ik heb hem uitgelegd hoe het zit.
Computersystemen worden razendsnel doordat de computerbus vervangen is door nieuwe schakeltechnologie die al jaren in telefooncentrales en internet-routers wordt toegepast. Een heel technisch onderwerp, maar ik zal proberen het zo eenvoudig mogelijk te houden. Het gaat om de vraag hoe je informatie in een computer transporteert.
Laten wij eerst kijken hoe mensen zich verplaatsen. Het snelst (even zonder files) gaat dat met hun eigen auto. Direct van punt naar punt. Een andere oplossing is de bus. Je gaat naar een halte, wacht tot de bus komt, als de bus niet vol is kun je instappen en via een mogelijk overstap, kom je bij de eindbestemming uit. Zo werkt het openbaar vervoer: goedkoop, maar soms niet zo snel omdat je vaak via een omweg en niet direct van A naar B kunt. Transport van gegevens in een computer verloopt net als in het openbaar vervoer met een bus. In de personal computer zit de pci (pc-interface)-bus. Daar kunnen langzame modemkaarten (56 Kbps) ingestoken worden, maar ook netwerkkaarten of grafische kaarten. Een 10 Mbps Ethernetkaart is nog langzaam, maar een 100 Mbps Ethernet wordt al een zwaardere belasting voor de computer, vergelijkbaar met een harde schijf. Bij een grafische kaart loopt de belasting helemaal fors op. De laatste tien jaar werkte de pci-bus op 66 MHz en kon daarmee 533 Mbps blazen. Met een harde schijf, een grafische kaart en een 100 MHz Ethernetkaart wordt het druk in de 66 MHz pci-bus. Net als een autobus stopt de bus regelmatig voor andere passagiers en moet je soms wachten omdat er geen plaats voor je is. Sinds twee jaar werkt een pci-bus ook op 100 MHz en zelfs op 133 MHz. De snelheid neemt dan tot 1 Gbps toe. Een bus die nu 100 in plaats van 50 kilometer per uur rijdt is mooi, maar je hebt meer aan betere busroutes.
De grafische kaart heeft al een aparte eigen bus gekregen, de ‘accelerated graphics port’ (agp). Deze hoeft geen voorrang te geven aan bijvoorbeeld modem- of Ethernet-verkeer. Maar Gigabit (1000 Mbps) Ethernet heeft straks bij ‘full duplex’ (beide richtingen kunnen tegelijk praten) 2 x 125 Mbps. En in een server zitten vaak meerdere Ethernet-kaarten. Er wordt zelfs al over 10 Giga-bps Ethernet gesproken. In communicatienetwerken liggen de snelheden reeds op 10 Gbps en voor Gigaport van Surf en het Telematica Instituut wordt al aan 40 Gbps gedacht. Zoveel data wordt een groot probleem met computerbussen. Toch is de oplossing eenvoudig. We schaffen het openbaar-vervoermechanisme af en iedere kaart krijgt via een ‘switch’ de mogelijkheid direct bits te transporteren naar iedere andere kaart, processor of geheugen. Iedereen zijn eigen auto, maar daar heb je pas wat aan als er ook voldoende ruimte op de weg is. De wetenschap leert ons dat je een structurele wachtrij (file) alleen maar oplost met capaciteitsuitbreiding. Met silicium is capaciteit geen probleem. Het aanleggen van brede zandwegen (zand is gewoon silicium-oxide) is zo goedkoop dat er nooit een file hoeft op te treden.
Er is wel een gewenningsprobleem. Laatst sprak ik met een klant die een groep radiobasisstations ieder met een aparte vaste lijn met de centrale wilde verbinden. Nieuwe radiobasisstations hebben een schakelmatrix. Je kunt die stations dan onderling gewoon via de kortste weg aan elkaar knopen. De data gaat dan door de computerbus van andere stations, maar die raken daardoor niet voller, omdat het geen busstructuur is maar een schakelmatrix. De IP-router of de ATM-switch zit ingebakken in de ‘computerbus’. Terwijl ik dat probeerde uit te leggen, zat de klant al aan een andere netwerkstructuur te denken. Wij moeten nog een goede naam aan deze nieuwe technologie geven. Het is te gemakkelijk om over een computerbus te blijven praten terwijl het eigenlijk een schakelmatrix is.
Maar wat heb je hier zelf aan. Vroeger was er de isa-bus, volgens de industriestandaard. Tien jaar geleden kwam de pci-bus. Sinds enkele jaren heeft de grafische kaart zijn eigen agp-bus en is er de ide (integrated device electronics)-bus voor de harde schijf. Je nieuwste pc heeft zeker een usb (universal serial bus) en heel misschien al Ieee-1394 Firewire, reeds standaard op een Macintosh. Je ziet soms door al deze bussen het bos niet meer. Zolang schakelmatrix-technologie nog geen de facto standaard is, worden wij geconfronteerd met een hele vloot van verschillende typen bussen.
Reden ze vroeger 10 of 66 kilometer per uur, nu is dat 266 of zelfs al meer dan 1000 kilometer per uur – met maar één passagier. Je kunt best een bus missen, ze zijn toch razend snel.
Egbert-jan.sol@ericsson.com, vice president Technology Ericsson Nederland
