Modules optiques 400G SR4 et 800G SR8 dans les clusters IA

Avec le développement rapide de la technologie de l’intelligence artificielle (IA), les besoins en puissance de calcul et en transmission de données des clusters d’IA augmentent. Pour répondre à cette demande, la technologie des modules optiques progresse également. Les modules optiques à haut débit, en tant que nouvelle génération de solutions de communication optique à haut débit, sont progressivement appliqués aux clusters d'IA pour leur fournir des capacités de transmission de données plus efficaces et plus stables. Le débit de port des modules optiques interconnectés dans la salle informatique du Smart Computing Center a atteint 800G, et continue d'évoluer vers le haut débit (1,6T/3,2T).

I. Les cinq prochaines années dans les prévisions de la demande de modules optiques Ethernet du cluster AI

Dès le 23 juillet, LightCounting (ci-après dénommé LC), un institut de recherche du secteur des communications optiques, a publié le « Super Data Center Optics Report », qui indiquait que les ventes totales de modules optiques Ethernet pour les clusters d'IA au cours du prochain sur cinq ans atteindra 17,6 milliards de dollars, représentant 38 % de l’ensemble du marché des modules optiques Ethernet. Le rapport prévoit que la taille du marché mondial des modules optiques Ethernet sera d'environ 5,2 milliards de dollars, 6,5 milliards de dollars et 8,3 milliards de dollars en 2023, 2024 et 2025, respectivement, révisée à la hausse d'environ 8 %, 25 % et 43 % par rapport au rapport du premier trimestre de l'année dernière. , respectivement, et on peut voir que la grande majorité de la croissance supplémentaire provient de la demande de clusters d'IA, et l'organisation estime que l'application des clusters d'IA déclenchera une toute nouvelle vague de demande de produits optiques.

Dans le même temps, LC a également déclaré que la nouvelle conception des systèmes d'IA des grandes entreprises nécessitera plus d'optiques et que le déploiement des réseaux d'entreprise principaux au cours des deux prochaines années pourrait nécessiter 2 millions de modules optiques 400G SR4 et 6 millions de modules optiques 800G SR8. En réponse, LC a considérablement augmenté ses prévisions de marché des modules optiques Ethernet pour 2024 et 2025, et s'il est combiné à la nouvelle demande des grandes entreprises, le marché des modules optiques de passage numérique est très résilient. Super Ethernet Alliance a été créée pour cibler les réseaux de clusters d'IA hautes performances, les modules optiques Ethernet AI et les mises à niveau du réseau frontal d'application constitueront un moteur de marché au-delà des principales entreprises du secteur des communications optiques.

II.Développement et application d'un module optique haute vitesse dans un cluster AI

Dans les applications d’IA, l’augmentation du volume de données impose des exigences plus élevées en matière de bande passante de la technologie d’interconnexion optique. Actuellement, de nombreuses liaisons courte distance construites avec des modules optiques 400G SR4 et 800G SR8 utilisent des lasers VCSEL avec un débit de fonctionnement de 106 Gb/s. La prochaine étape dans l'évolution de la technologie consiste à augmenter le débit à voie unique du canal optique à 200G/voie, en conjonction avec le nombre de canaux optiques à 4 canaux, afin de réduire davantage le coût et la consommation d'énergie du module 800G. ; et d'évoluer de manière synchrone vers une bande passante monomodule jusqu'à 1,6T (chemin optique à 8 canaux).

Dans les clusters AI, les modules optiques 400G SR4 sont couramment utilisés pour la connexion entre les serveurs et les commutateurs. Étant donné que les processus de formation et d’inférence de l’IA nécessitent de grandes quantités de transmission de données, une connectivité réseau stable et à haut débit est essentielle. Les modules optiques 400G SR4 peuvent fournir une bande passante suffisante et des environnements de transmission à faible latence pour garantir que la formation des modèles d'IA et le traitement des données sont effectués efficacement. Les modules optiques 800G SR8 sont principalement utilisés pour la connectivité du réseau central dans les clusters d'IA et les centres de données à grande échelle. À mesure que la complexité des modèles d'IA et la quantité de données augmentent, les modules optiques 800G SR8 peuvent fournir les connexions à bande passante élevée et à faible latence requises pour prendre en charge la transmission et le traitement rapides de données massives.

III.Innovation technologique d'interconnexion optique dans les scénarios d'IA

Une faible consommation d'énergie et une faible latence sont des caractéristiques indispensables de la technologie d'interconnexion optique. Une faible consommation d'énergie signifie moins de consommation d'énergie et des coûts d'exploitation inférieurs, tandis qu'une faible latence signifie un temps de réponse plus rapide et une efficacité de traitement des données plus élevée. Pour répondre à ces demandes, la technologie d'interconnexion optique doit être optimisée dans sa conception afin de réduire les pertes d'énergie et d'améliorer l'efficacité de la transmission.

L’IA nécessite une grande stabilité du système, la technologie d’interconnexion optique doit donc être extrêmement fiable. Cela nous oblige à optimiser la conception de bout en bout du système pour garantir la stabilité et la fiabilité de la transmission des données. Dans le même temps, nous devons également nous concentrer sur l’évolutivité et l’interconnectivité des LPO pour nous adapter aux besoins changeants de la technologie de l’IA.

En outre, l’exploitation et la maintenance intelligentes de la technologie d’interconnexion optique deviennent de plus en plus importantes. Intelligent O&M peut non seulement aider les entreprises à surveiller l'état de fonctionnement du système en temps réel, mais également à effectuer une maintenance prédictive basée sur l'analyse des données pour améliorer la disponibilité et la stabilité du système. De plus, une O&M intelligente peut nous aider à optimiser l’allocation des ressources et à améliorer les performances globales du système.

La technologie optique sur silicium devrait connaître une forte croissance à mesure que le taux augmente et que la liaison descendante monomode s'accélère. Avec ses avantages de vitesse élevée, de faible consommation d’énergie et de miniaturisation, la technologie optique au silicium joue un rôle de plus en plus important dans la technologie d’interconnexion optique dans les scénarios d’IA. Nous avons des raisons de croire que la technologie optique sur silicium jouera un rôle encore plus important dans les futures applications de l’IA.

Source partielle : LightCounting