La arquitectura de red del centro de datos de HPC necesita transceptores 800G/400G

A medida que avanza la tecnología de HPC y las aplicaciones relacionadas, la importancia de los grandes modelos, los big data y la potencia informática de la HPC sigue ganando importancia para el desarrollo de la HPC. Grandes modelos y conjuntos de datos forman la base del software para la investigación de la HPC, mientras que la potencia informática de la HPC es la infraestructura más crucial. En este artículo, exploraremos cómo el desarrollo de la HPC afecta la arquitectura de red del centro de datos. ¿Qué significa esto para el mercado de transceptores 800G/400G?

La HPC impulsa la actualización de la arquitectura de red del centro de datos

Arquitectura de red del centro de datos de Fat Tree

A medida que el entrenamiento de modelos grandes de HPC se utiliza cada vez más en numerosas industrias, las redes tradicionales no pueden igualar los requisitos de ancho de banda y latencia del entrenamiento de clústeres de modelos grandes. El entrenamiento distribuido de modelos grandes requiere comunicación entre GPU, lo que aumenta el tráfico de este a oeste en los centros de datos de AI/ML, con un patrón de tráfico distinto del de la computación en la nube tradicional. Los datos de HPC son de corto plazo y de gran volumen, lo que genera latencia de la red y un menor rendimiento del entrenamiento en la arquitectura de red tradicional. Por lo tanto, el surgimiento de la red Fat Tree es inevitable para satisfacer las demandas de procesamiento de datos de alto volumen y a corto plazo.

En la topología de red de árbol tradicional, el ancho de banda converge capa por capa, siendo el ancho de banda de la red en la base del árbol mucho menor que el ancho de banda total de todas las hojas. En comparación, el árbol gordo parece un árbol real, con ramas más gruesas más cerca de la raíz. Como resultado, el ancho de banda de la red aumenta desde la hoja hasta la raíz, lo que mejora la eficiencia de la red y acelera la capacitación. Esta es la premisa subyacente de la arquitectura del árbol gordo, que permite redes sin bloqueo.

Evolución de la actualización de la tarifa de la red del centro de datos

La demanda de velocidad de red crece a la par de la creciente complejidad de las aplicaciones de los centros de datos. Desde 1G, 10G y 25G en el pasado hasta 100G, que ahora se usa ampliamente, la tasa de actualización y evolución de la red del centro de datos está creciendo. Sin embargo, frente a las cargas de trabajo de HPC a gran escala, las velocidades de red de 400G y 800G se han convertido en el siguiente paso crítico en la evolución de las redes de los centros de datos.

El auge de los transceptores 800G/400G impulsados por centros de datos de HPC

Razones detrás de la creciente demanda de transceptores 800G/400G

Demandas de procesamiento de datos a gran escala

El entrenamiento y la inferencia de algoritmos de HPC requieren conjuntos de datos extensos. Por lo tanto, los centros de datos deben manejar de manera eficiente la transmisión de datos sustanciales. La llegada de los transceptores de 800G proporciona un mayor ancho de banda, lo que ayuda a abordar este desafío. La arquitectura de red mejorada del centro de datos generalmente incluye dos niveles que se extienden desde el conmutador hasta el servidor, con 400G funcionando como capa inferior. Por lo tanto, la actualización a 800G sin duda aumentará la demanda de 400G.

Requisitos en tiempo real

En determinados escenarios de aplicaciones de HPC, la demanda de procesamiento de datos en tiempo real es crucial. Por ejemplo, en los sistemas de conducción autónoma, la gran cantidad de datos generados por los sensores requiere una transmisión y un procesamiento rápidos. La optimización de la latencia del sistema se convierte en un factor fundamental para garantizar respuestas oportunas. La introducción de módulos ópticos de alta velocidad contribuye a satisfacer rápidamente estas demandas en tiempo real al reducir la latencia en la transmisión y el procesamiento de datos, mejorando así la capacidad de respuesta del sistema.

Simultaneidad multitarea

Los centros de datos de HPC modernos a menudo necesitan procesar simultáneamente múltiples tareas, que abarcan actividades como el reconocimiento de imágenes y el procesamiento del lenguaje natural. La incorporación de transceptores ópticos de alta velocidad 800G/400G mejora el soporte para este tipo de cargas de trabajo multitarea.

Brillantes perspectivas para el mercado de módulos ópticos 800G/400G

La demanda actual de módulos ópticos de 400G y 800G no ha experimentado un aumento significativo; sin embargo, se prevé un repunte notable en 2024, impulsado principalmente por la creciente demanda de la informática de HPC. Según la prestigiosa firma de análisis de mercado Dell'Oro, se prevé un aumento en la demanda de módulos ópticos de 400G en 2024. Se espera que los mayores requisitos de transmisión de datos de alta velocidad impulsados por la HPC, los big data y la computación en la nube catalicen el crecimiento del mercado de módulos ópticos 800G. Esta tendencia destaca el brillante futuro del mercado de módulos ópticos 800G/400G, indicando un camino de mayor adopción y uso en respuesta a las demandas cambiantes de las aplicaciones informáticas avanzadas.

Solución típica de transceptor 800G/400G en centro de datos

La imagen ilustra la solución para actualizar a un centro de datos de 800G. El transceptor óptico QDD-FR4-400G y el transceptor óptico 800G QDD800-2FR4-C1 forman enlaces de gran ancho de banda entre el conmutador MSN4410-WS2FC, y el conmutador de 800G de alto rendimiento. en la capa central.

Debido a que estos transceptores están empaquetados en QSFP-DD de alta densidad, se pueden implementar en configuraciones de alta densidad. Esto aumenta la capacidad de transmisión y proporciona una mayor tasa de ancho de banda. Además, al emplear tecnología de modulación y reprogramación PAM4, los transceptores logran velocidades de transferencia de datos más rápidas y, al mismo tiempo, reducen considerablemente la latencia. Esta actualización mejora el rendimiento general del sistema.

Se acerca el amanecer del transceptor 800G/400G

A medida que aumenta la necesidad de una transferencia de datos más rápida y eficiente, nos encontramos en la era de los transceptores ópticos de 800G/400G. Estos transceptores, conocidos por sus excepcionales capacidades de ancho de banda, avances en la tecnología LPO y rentabilidad, tienen la capacidad de revolucionar el sector de la HPC y redefinir los centros de datos. La utilización de transceptores ópticos de alta velocidad nos acerca un paso más a desbloquear todo el potencial de la HPC.