Comment le HPC Stimule le Développement des Émetteurs-récepteurs Optiques 800G ?

L'essor des grands modèles d'HPC et des applications connexes a fait de la puissance de calcul de l'HPC une infrastructure essentielle pour l'industrie de l'Intelligence Artificielle. Le développement d'émetteurs-récepteurs optiques 800G est essentiel pour garantir que l'infrastructure de communication puisse gérer le traitement et l'échange rapides de données requis par les modèles d'HPC.

Évolution des Émetteurs-récepteurs Optiques 800G

Increasing Bandwidth Demand

L'augmentation du trafic de bout en bout destiné aux utilisateurs, stimulée par l'informatique de l'HPC, a fait bondir la demande d'émetteurs-récepteurs optiques 800G, ce qui indique un besoin accru sur le marché d'améliorer la simultanéité de la bande passante du réseau et les performances en temps réel. Avec l'augmentation de la demande de bande passante, les émetteurs-récepteurs optiques à 800 Gbit/s émergeront progressivement et devraient atteindre un déploiement à grande échelle d'ici 2025, occupant le marché grand public en raison de leur avantage en termes de performances.

Technologie LPO

La technologie LPO (Linear-drive Pluggable Optics) utilise une approche linéaire, remplaçant les DSP par un amplificateur à transimpédance (TIA) et un DRIVER (puce d'entraînement) avec une linéarité élevée et des capacités d'égalisation. Bien que les DSP offrent des fonctions telles que la récupération de l'horloge numérique et la compensation de la dispersion, permettant la récupération du signal avec des taux d'erreur plus faibles, ils entraînent également une consommation d'énergie et un coût plus élevés.

Par rapport aux solutions traditionnelles, les modules LPO n'utilisent que des composants analogiques linéaires dans l'interface de données, ce qui élimine la nécessité d'une architecture DSP. Les modules LPO peuvent donc réduire la consommation d'énergie et le temps de latence du système d'environ 50 %, tout en réduisant le taux d'erreur du système et la distance de transmission. Ils conviennent donc parfaitement à la communication de données à courte distance, à large bande passante, à faible consommation d'énergie et à faible latence dans les centres de calcul modernes.

Classification des Émetteurs-récepteurs Optiques 800G

Il existe deux types de classification des émetteurs-récepteurs optiques 800G, à savoir le packaging ou le nombre de canaux de l'interface électrique. En ce qui concerne le packaging, il existe principalement deux types d'émetteurs-récepteurs optiques 800G, à savoir les modules 800G QSFP-DD à double densité et à quatre canaux et les modules800G OSFP à huit canaux.FS provides OSFP modules for Ethernet and InfiniBand protocols, as well as QSFP-DD modules for Ethernet. Les modules 800G de FS comprennent principalement les produits suivants :

Si ils sont classés en fonction du nombre de canaux, il en existe principalement trois types :

Émetteur-récepteur Optique PAM4 8×100G

La modulation PAM4 (Pulse Amplitude Modulation with four levels) permet d'encoder plusieurs bits dans chaque symbole, ce qui garantit une transmission efficace et rapide des données sur les réseaux de communication optique.

L'émetteur-récepteur optique PAM4 8×100G fonctionne selon une configuration à 8 canaux, chaque canal transportant un flux de données de 100G. Il existe également un exemple de connexion 800G XDR8 vers 8×100G FR avec le câble breakout duplex MTP®-16 APC (femelle) vers 8 LC UPC.

Émetteur-récepteur Optique PAM4 2×400G

L'émetteur-récepteur optique PAM4 2×400G utilise deux canaux distincts, chacun transportant un flux de données de 400G. Voici un exemple de connexion entre 800G 2FR4 et 2×400G FR4 à l'aide de câbles de brassage en fibre optique.

Émetteur-récepteur Optique Cohérent 800G

L'émetteur-récepteur optique cohérent 800G fonctionne selon des principes avancés de communication cohérente, modulant l'amplitude et la phase pour une transmission efficace des données. Il atteint des débits de données élevés grâce à la détection cohérente et à des formats de modulation sophistiqués tels que le QAM.

Dans les applications pratiques, il fonctionne à 128 Gbd avec une modulation 16QAM, utilise quatre paires de CNA et de CDA, un laser et une paire d'émetteurs-récepteurs optiques, et peut utiliser un laser de longueur d'onde fixe dans les modules optiques cohérents des centres de données afin de réduire les coûts et la consommation d'énergie.

Tendances Actuelles des Émetteurs-récepteurs Optiques 800G

Selon les prévisions, les émetteurs-récepteurs 800G devraient progressivement devenir largement déployés d'ici à 2025 et s'imposer sur le marché grand public en raison de leurs meilleures performances. L'Ethernet 800G connaîtra à l'avenir les trois grandes tendances de croissance suivantes :

Migration des Solutions d'Interface Optique Monomode

Les restrictions de la bande passante des fibres multimodes limitent la distance de transmission des fibres multimodes PAM4 VCSEL+ 100G à 50 mètres. Si la fibre OM5 est utilisée, les coûts du système augmenteront. L'avenir verra donc une évolution vers des solutions d'interface optique monomode, ce qui bénéficiera à la technologie SiPh.

Apparition d'une Longueur d'Onde Unique de 200Gbit/s

Bien que la technologie EML 112 Gbd ait progressé rapidement, des prototypes ont été créés et les ressources de la largeur de bande 55 GHz sont légèrement insuffisantes. Les modulateurs SiPh et les couches minces de niobate de lithium à base de silicium ont un large éventail d'applications à 200G PAM4.

L'Expansion des Applications de Solutions Technologiques Cohérentes

Grâce à l'amélioration des taux de transmission, les solutions technologiques cohérentes pourront étendre leurs applications à des distances moins élevées, telles que 40, 20 et 10 kilomètres, sur la base d'une distance de transmission de 80 km. Parallèlement, les solutions non cohérentes cherchent à étendre leurs applications à de plus grandes distances.

L'Impact de l'HPC sur le Déploiement d'Émetteurs-récepteurs Optiques 800G

Les serveurs HPC jouent un rôle crucial dans la prise en charge des grands modèles et des applications d'HPC. Ces serveurs sont spécifiquement conçus et optimisés pour répondre aux exigences de calcul des tâches complexes d'intelligence artificielle. Et le déploiement de l'Ethernet 800G est crucial dans ce processus. Pourquoi le 800G est-il plus important que le 400G pour les serveurs d'HPC ?

Taux de Transfert de Données Élevés et Faible Latence

Les serveurs HPC exigent des taux de transmission de données élevés et une faible latence, ce qui nécessite des commutateurs au sommet du rack qui s'alignent sur la bande passante sous-jacente. Ces commutateurs peuvent en outre nécessiter une redondance de la latence, ce qui exige des modules optiques à grande vitesse. Les serveurs GPU sont conçus pour les tâches intensives d'apprentissage automatique. En général, chaque serveur d'un cluster est configuré avec 4 GPU haute performance. Pour permettre une connexion transparente et gérer le trafic de données provenant de nombreux serveurs, les ports de commutation du haut du rack du cluster doivent prendre en charge au moins 4× 800G afin de maintenir une vitesse et une efficacité optimales dans l'échange de données.

Avantage du Rapport Coût-efficacité

Les puces optiques 800G offrent une rentabilité et des avantages économiques supérieurs. Elles s'appuient sur des puces EML de 100G, contrairement aux 200G/400G qui utilisent des puces optiques de 50G. Les calculs révèlent que, pour un même débit, le coût d'une puce optique 100G est inférieur de 30 % à celui de deux puces optiques 50G.

Ainsi, dans la solution de centre de données 800G, FS offre deux types de solutions avec 800G, y compris les centres de données 800G nouvellement construits et la mise à niveau de 400G à 800G. Ces solutions exploitent pleinement les avantages de l'application de l'émetteur-récepteur optique 800G, ce qui permet des déploiements à grande échelle à un coût réduit.

L'Ère des Émetteurs-récepteurs Optiques 800G se Profile à l'Horizon

En réponse à la demande croissante de transferts de données plus rapides et plus efficaces, l'ère des émetteurs-récepteurs optiques 800G est en marche. Dotés de capacités de bande passante exceptionnelles, d'avancées dans la technologie LPO et d'un excellent rapport coût-efficacité, ces émetteurs-récepteurs ont le potentiel de transformer le secteur de l'HPC et de réinventer les centres de données. Le déploiement des émetteurs-récepteurs optiques 800G nous rapproche de la réalisation du plein potentiel de l'HPC.

La ligne de produits FS propose des modules optiques 800G haut de gamme conçus pour répondre aux diverses exigences de conception Ethernet et InfiniBand. Chaque module est soumis à des tests rigoureux en conditions réelles, et notre vaste stock local permet de répondre rapidement aux besoins des clients. Avec le déploiement des modules optiques 800G de FS, nous sommes plus proches de débloquer tout le potentiel de l'HPC. Découvrez dès aujourd'hui notre gamme de modules 800G et embarquez-vous dans la quête du futur de la transmission de données.