Cerințe tehnice specifice pentru cablurile optice din centrele de date AI

Explozia centrelor de date AI (centre de calcul inteligente) modifică complet standardele de cablare a rețelei. Cantitatea de fibre optice de interconectare internă utilizată este de 5 până la 10 ori mai mare decât a centrelor de date tradiționale. Pentru a îndeplini cerințele rigide de debit mare și pierderi zero de pachete pentru zeci de mii de clustere GPU, centrul de date AI a propus patru cerințe tehnice extrem de stricte pentru cablurile optice:

1. Densitate extremă a spațiului: mai mică, mai densă și mai moale. Spațiul în rafturile și țevile AI este extrem de limitat, iar un singur rack pentru comutatoare poate avea nevoie să găzduiască mai mult de 20.000 de fibre optice. Diametrul exterior miniaturizat: în general, este necesar să se folosească fibră optică acoperită cu diametrul exterior de 200 microni (tradițională de 250 microni), iar grosimea totală a cablului optic poate fi redusă cu până la 60% pentru a atenua congestia cablului și pentru a asigura disiparea căldurii din aer. Noi structuri panglică: Adoptarea în general a tehnologiilor de cablu panglică flexibile, cum ar fi Corning's Flow Ribbon, a crescut foarte mult numărul de nuclee grupate de cabluri micro-optice în conductă. Insensibilitate la îndoire: pentru fibre optice de-densitate mare într-un spațiu limitat al cabinetului, trebuie utilizată fibră optică insensibilă la îndoire la nivel G.657.A1 sau G.657.A2{16}}pentru a se asigura că nu se produce nicio pierdere evidentă de îndoire a semnalului la o rază de îndoire foarte mică.

2. Performanță specială sub arhitectura CPO: menținerea polarizării și pierderi reduse. Pe măsură ce puterea de calcul evoluează la 800G și 1,6T, distanța de transmisie a cablului de cupru tradițional (DAC) este limitată la mai puțin de 3 metri, iar tehnologia de ambalare fotoelectrică (CPO) a devenit o tendință de bază. Aplicarea-la scară largă a fibrei de menținere-polarizării (PMF): relația dintre sursa de lumină externă și cipul fotonic de siliciu sub arhitectura CPO este extrem de sensibilă la starea de polarizare a luminii. Conform unei analize autorizate din industrie, cererea de polarizare{10}}pentru menținerea fibrei optice în centrele de calcul inteligente se confruntă cu o creștere explozivă de 10 până la 20 de ori pentru a asigura conexiuni stabile și pentru a suprima pierderile de inserție. Suprafață eficientă mare și pierderi ultra-scăzute: antrenamentul cu modele mari necesită menținerea unei puteri mari de intrare pentru o perioadă lungă de timp. Fibra optică trebuie să aibă o suprafață eficientă mare pentru a suprima efectele neliniare și trebuie să aibă performanțe cu pierderi ultra-low (ULL) pentru a reduce consumul total de energie al conexiunii.

3. Interconexiune cross-campus (DCI) cu latență extrem de scăzută-Instruirea distribuită AI necesită ca întârzierea rețelei dintre centrele de date cross-(DCI) să fie infinit aproape de zero. Fibră cu miez gol (HCF): Ca tehnologie disruptivă în era AI, viteza de transmisie a luminii în aerul fibrei goale este cu aproximativ 35% mai rapidă decât în ​​sticla tradițională de cuarț. Acest lucru poate reduce latența rețelei cu peste 30% și are o toleranță ultra-la putere.

4. Tehnologie de-producție și materiale de înaltă precizie, distribuire de precizie și fiabilitate: deoarece componentele din fibră optică AI sunt extrem de fine și dense, marii producători de cabluri optice (cum ar fi YOFC, FiberHome Communications) au introdus procese de distribuire a fluidelor de înaltă-precizie, cum ar fi Nordson EFD (Nordson) pentru a asigura producția la scară largă,{3} punctul mic de legătură al fibrei optice are o fiabilitate mecanică extrem de ridicată și o stabilitate-pe termen lung.