Оптические модули 400G SR4 и 800G SR8 в кластерах AI

С быстрым развитием технологии искусственного интеллекта (ИИ) растут потребности кластеров ИИ в вычислительной мощности и передаче данных. Чтобы удовлетворить этот спрос, также развивается технология оптических модулей. Высокоскоростные оптические модули как новое поколение высокоскоростных решений оптической связи постепенно применяются в кластерах искусственного интеллекта, чтобы предоставить им более эффективные и стабильные возможности передачи данных. Скорость портов оптических модулей, соединенных между собой в компьютерном зале интеллектуального вычислительного центра, достигла 800G и продолжает расти до высокой скорости (1,6T/3,2T).

I. Прогнозы спроса на оптические модули Ethernet в кластере AI на ближайшие пять лет.

Уже 23 июля LightCounting (далее LC), исследовательский институт в отрасли оптических коммуникаций, опубликовал «Отчет по оптике суперцентров обработки данных», в котором указано, что общий объем продаж оптических модулей Ethernet для кластеров искусственного интеллекта в следующем году через пять лет достигнет $17,6 млрд, что составит 38% всего рынка оптических модулей Ethernet. В отчете прогнозируется, что объем мирового рынка оптических модулей Ethernet составит около 5,2 млрд долларов, 6,5 млрд долларов и 8,3 млрд долларов США в 2023, 2024 и 2025 годах соответственно, что пересмотрено в сторону повышения примерно на 8%, 25% и 43% по сравнению с прошлогодним отчетом за первый квартал. , соответственно, и можно видеть, что подавляющее большинство дополнительного роста происходит за счет спроса на кластеры ИИ, и организация считает, что применение кластеров ИИ вызовет совершенно новую волну спроса на оптические продукты.

В то же время LC также сообщил, что новый дизайн крупных корпоративных систем искусственного интеллекта потребует больше оптики, а для развертывания головных сетей предприятия в ближайшие два года может потребоваться 2 миллиона оптических модулей 400G SR4 и 6 миллионов 800G SR8. В ответ LC значительно повысила свой прогноз рынка оптических модулей Ethernet на 2024 и 2025 годы, и в сочетании с новым спросом со стороны головных предприятий рынок оптических модулей Digital Pass окажется очень устойчивым. Альянс Super Ethernet был создан для создания высокопроизводительных кластерных сетей искусственного интеллекта, оптических модулей Ethernet AI и обновлений интерфейсных сетей приложений, которые станут движущей силой рынка за пределами головных предприятий отрасли оптических коммуникаций.

II.Разработка и применение высокоскоростного оптического модуля в кластере искусственного интеллекта

В приложениях искусственного интеллекта рост объема данных предъявляет более высокие требования к пропускной способности технологии оптического соединения. В настоящее время во многих каналах ближней связи, построенных с использованием оптических модулей 400G SR4 и 800G SR8, используются лазеры VCSEL с рабочей скоростью 106 Гбит/с. Следующим шагом в развитии технологии является увеличение однополосной скорости оптического канала до 200G/полоса в сочетании с количеством 4-канальных оптических каналов, чтобы еще больше снизить стоимость и энергопотребление модуля 800G. ; и синхронно перейти к одномодульной полосе пропускания до 1,6Т (8-канальный оптический тракт).

В кластерах AI для соединения между серверами и коммутаторами обычно используются оптические модули 400G SR4. Поскольку процессы обучения и вывода ИИ требуют передачи больших объемов данных, высокоскоростное и стабильное сетевое подключение имеет решающее значение. Оптические модули 400G SR4 могут обеспечить достаточную полосу пропускания и среду передачи с малой задержкой, чтобы обеспечить эффективное обучение модели искусственного интеллекта и обработку данных. Оптические модули 800G SR8 в основном используются для подключения к базовой сети в мегамасштабных кластерах искусственного интеллекта и центрах обработки данных. По мере усложнения моделей искусственного интеллекта и увеличения объема данных оптические модули 800G SR8 могут обеспечить необходимую высокую пропускную способность и соединения с низкой задержкой для поддержки быстрой передачи и обработки больших объемов данных.

III. Инновационные технологии оптических межсоединений в сценариях искусственного интеллекта.

Низкое энергопотребление и малая задержка являются обязательными характеристиками технологии оптического соединения. Низкое энергопотребление означает меньшее энергопотребление и меньшие эксплуатационные расходы, а низкая задержка означает более быстрое время отклика и более высокую эффективность обработки данных. Чтобы удовлетворить эти требования, технология оптических межсоединений должна быть оптимизирована для снижения потерь энергии и повышения эффективности передачи.

ИИ требует высокой стабильности системы, поэтому технология оптических соединений должна быть очень надежной. Это требует от нас оптимизации сквозной конструкции системы для обеспечения стабильности и надежности передачи данных. В то же время нам также необходимо сосредоточиться на развитии и взаимосвязи LPO, чтобы адаптироваться к меняющимся потребностям технологий искусственного интеллекта.

Кроме того, все большее значение приобретает интеллектуальная эксплуатация и обслуживание технологий оптического соединения. Интеллектуальная эксплуатация и обслуживание может не только помочь предприятиям отслеживать рабочее состояние системы в режиме реального времени, но также проводить профилактическое обслуживание на основе анализа данных для повышения доступности и стабильности системы. Кроме того, интеллектуальная эксплуатация и обслуживание может помочь нам оптимизировать распределение ресурсов и повысить общую производительность системы.

Ожидается, что кремниевая оптическая технология будет быстро развиваться по мере увеличения скорости и ускорения одномодовой нисходящей линии связи. Благодаря своим преимуществам в виде высокой скорости, низкого энергопотребления и миниатюризации кремниевая оптическая технология играет все более важную роль в технологии оптических соединений в сценариях искусственного интеллекта. У нас есть основания полагать, что кремниевая оптическая технология будет играть еще более важную роль в будущих приложениях искусственного интеллекта.

Частичный источник: LightCounting