Les mises à niveau de l’architecture des centres de données IA stimulent la demande d’émetteurs-récepteurs 800G

La technologie d’intelligence artificielle (IA) a transformé de nombreux secteurs. Le marché des émetteurs-récepteurs optiques, l’un des domaines clés de cette transformation, subit l’impact profond de l’IA avancée comme ChatGPT. Cet article analysera en profondeur les technologies d’IA et expliquera comment elles remodèlent les architectures réseau des centres de données et stimulent fortement l’essor du marché des modules optiques haute performance.

La vague de l’IA menée par ChatGPT est arrivée

L’IA a transformé la technologie et l’industrie ces dernières années.  Les avancées de la technologie de l’IA, en particulier la nouvelle vague d’IA menée par ChatGPT d’OpenAI, ont profondément influencé les centres de données et les modules optiques haute performance et haut débit, comme transmetteurs-récepteurs optiques 400G et les émetteurs-récepteurs optiques 800G. ChatGPT, en tant que représentant du mode de dialogue IA, avec sa superbe capacité de traitement du langage naturel, montre non seulement un grand potentiel dans le service client, l’éducation, la création de contenu et d’autres domaines, mais pousse également davantage d’entreprises et d’organisations à accélérer le rythme du déploiement de l’intelligence artificielle. La vague de l’IA a rendu les centres de données plus essentiels. Ils doivent gérer beaucoup de données, prendre en charge le traitement en temps réel et les applications à faible latence, et disposer d’une architecture flexible.  Dans le même temps, pour répondre aux exigences de bande passante élevée et de faible latence des applications d’intelligence artificielle, les centres de données doivent mettre à niveau leurs architectures réseau afin d’assurer des vitesses de transfert de données plus rapides et un débit réseau plus élevé. Cela a également créé des opportunités sur le marché des modules haut débit.

L’intelligence artificielle va remodeler l’infrastructure des centres de données

Avec l’essor rapide de technologies telles que l’IA, le big data, l’IoT, le cloud computing et la 5G, les centres de données deviennent le cœur indispensable de la nouvelle infrastructure informatique, tandis que le rythme auquel la science et la technologie transforment le monde continue de s’accélérer. Il est prévisible qu’à mesure que les centres de données évolueront du cloud vers l’ère de l’IA, de plus en plus d’entreprises utiliseront l’IA pour renforcer la prise de décision, améliorer l’expérience client, voire remodeler les modèles économiques et les écosystèmes. Cependant, tout en accueillant l’arrivée de l’ère de l’IA, les centres de données sont également confrontés à des défis sans précédent.

À quels 3 défis les centres de données seront-ils confrontés à l’ère de l’IA ?

Calcul IA des réseaux de centres de données

À l’ère traditionnelle de l’Ethernet, un taux de perte de paquets d’un pour mille était acceptable. Cependant, avec l’avènement de l’ère de l’IA, les performances réseau des centres de données sont devenues critiques, et la puissance de calcul de l’IA est ainsi devenue un goulot d’étranglement majeur dans la commercialisation de l’IA. Des tests réels ont montré qu’un taux de perte de paquets de 1 sur 1 000 n’entraîne que 50 % de la puissance de calcul de l’IA dans le centre de données. Cela signifie que, pour répondre aux exigences de l’ère de l’IA, le réseau du futur doit atteindre une perte de paquets nulle, ce qui constitue une exigence indispensable.

Bande passante réseau du centre de données pour l'IA

En 2018, le volume annuel mondial de données ajoutées était de 10ZB ; toutefois, d’ici 2025, ce chiffre augmentera rapidement pour atteindre 180ZB. Cela signifie également que le réseau de centres de données existant basé sur 100GE n’est plus en mesure de supporter l’impact des données futures. Plus le trafic augmentera au cours des cinq prochaines années, plus les données d’IA seront concentrées, plus les centres de données seront grands, plus les besoins en bande passante seront élevés et plus les visites mutuelles seront fréquentes. Cela se voit dans la mise à niveau des serveurs, de 10G à 25G puis à 100G ; la vitesse de mise à niveau dépasse l’imagination, en particulier la croissance de 25G à 100G en Chine, qui est bien supérieure à celle du reste du monde.

Exploitation et maintenance de l’IA dans la gestion des centres de données

Avec l’augmentation de l’échelle des serveurs et l’intégration des réseaux informatiques, des réseaux de stockage et des réseaux de données, le personnel d’exploitation et de maintenance des centres de données a également rencontré des problèmes plus importants, ce qui rend les méthodes traditionnelles d’exploitation et de maintenance manuelles difficiles à poursuivre. Par conséquent, il est urgent de recourir à de nouvelles technologies pour diagnostiquer les pannes réseau.

Évolution de l’architecture des réseaux de centres de données modernes dans la vague de l’IA

L’architecture traditionnelle à trois niveaux, comprenant une couche d’accès, une couche d’agrégation et une couche cœur, est la norme depuis de nombreuses années. À mesure que l’échelle de la technologie IA et du trafic est-ouest continue de croître, les architectures réseau des centres de données évoluent également. Dans la topologie traditionnelle à trois couches, l’échange de données entre les serveurs doit passer par le commutateur d’accès, le commutateur d’agrégation et le commutateur cœur, ce qui exerce une forte pression sur les commutateurs d’agrégation et cœur.

Supposons que l’échelle du cluster de serveurs continue de s’étendre selon la topologie traditionnelle à trois niveaux. Dans ce cas, il sera nécessaire de déployer des équipements haute performance dans les couches cœur et agrégation, ce qui augmentera considérablement les coûts d’équipement. C’est là que la nouvelle topologie spine-leaf entre en jeu, en aplatissant la topologie traditionnelle à trois niveaux en une architecture à deux niveaux. 

Dans cette architecture, les commutateurs leaf agissent comme des commutateurs d’accès dans une architecture traditionnelle de couche 3 et sont directement connectés aux serveurs. Les commutateurs spine agissent comme des commutateurs de cœur, mais ils sont directement connectés aux commutateurs leaf, et chaque commutateur spine doit se connecter à chaque commutateur leaf.

Le nombre de commutateurs leaf est déterminé par le nombre de ports de liaison descendante des commutateurs leaf, et le nombre de commutateurs spine est déterminé par le nombre de ports de liaison montante des commutateurs leaf, ce qui détermine la taille du réseau spine-leaf.

L’architecture leaf-spine améliore l’efficacité des transferts de données entre les serveurs. Lorsque le nombre de serveurs doit être augmenté, il suffit d’accroître le nombre de commutateurs spine pour améliorer l’évolutivité du centre de données. Le seul inconvénient est que l’architecture spine-leaf nécessite de nombreux ports par rapport à une topologie traditionnelle à trois niveaux. Par conséquent, les serveurs comme les commutateurs nécessitent davantage de modules optiques pour les communications par fibre optique, ce qui stimule la demande de modules optiques à haut débit.

Le marché des optiques 800G devient gagnant

Comme mentionné ci-dessus, les mises à niveau des architectures de centres de données d’intelligence artificielle entraîneront une augmentation du nombre de modules optiques haut débit pour les communications par fibre entre les serveurs et les commutateurs, et les émetteurs-récepteurs optiques 800G deviendront un composant clé de l’infrastructure réseau des centres de données.

Pourquoi des émetteurs-récepteurs optiques 800G pour centres de données ?

Pour commencer, Émetteurs-récepteurs optiques 800G répondre aux exigences élevées en matière de bande passante. Dans une analyse plus approfondie des besoins élevés en bande passante des centres de données pour l’IA, nous avons constaté que les plateformes d’IA et d’apprentissage automatique génèrent et traitent des volumes de données sans précédent. Ces données comprennent des données transactionnelles provenant d’Internet, des réseaux sociaux, de la vidéosurveillance, des appareils IoT, etc. Les modules 800G peuvent fournir les chemins de données à haut débit nécessaires à ces applications, garantissant que les données peuvent être traitées et analysées sans latence.

Les modules optiques 800G permettent une transmission rapide des données. Lorsque l’on évoque l’importance de la transmission rapide des données, il est impossible d’ignorer les besoins en temps réel des applications d’IA. Par exemple, les voitures autonomes ou les systèmes de détection de fraude en ligne nécessitent un retour instantané. Les émetteurs-récepteurs optiques 800G peuvent prendre en charge une transmission de données à faible latence et à haut débit, essentielle pour les applications d’IA nécessitant une prise de décision et une action instantanées.

De plus, il s’agit de l’efficacité énergétique, qui est l’un des critères essentiels pour les modules optiques dans les centres de données d’intelligence artificielle. À mesure que les besoins en calcul augmentent, la consommation d’énergie dans les centres de données s’accroît. Les modules émetteurs-récepteurs 800G utilisent une technologie optoélectronique avancée qui leur permet de consommer moins d’énergie par bit de données transmis. Cela contribue à réduire la consommation d’énergie dans l’ensemble du centre de données tout en diminuant les coûts d’exploitation.

En outre, les émetteurs-récepteurs optiques 800G répondent aux besoins de l’évolution technologique. Dans le cadre de l’évolution technologique des centres de données, les modules émetteurs-récepteurs 800G sont une extension naturelle des solutions 100G et 400G. À mesure que la technologie évolue, les équipements capables de gérer des exigences plus élevées en matière de transmission de données constituent inévitablement un besoin du marché, stimulant ainsi le développement de la technologie de transmission de données, et l’émergence des modules optiques 800G répond à cette tendance.

Le dernier point concerne la flexibilité du réseau ; les centres de données pour l’IA ont besoin d’une bande passante élevée et d’une grande flexibilité réseau. Les émetteurs-récepteurs 800G prennent en charge des solutions de multiplexage configurables, offrant aux centres de données la flexibilité d’augmenter ou de réduire la bande passante selon les besoins afin de s’adapter à différentes applications sans avoir à remplacer toute l’infrastructure réseau, ce qui réduit dans une certaine mesure le coût d’investissement à long terme.

Assistez à l’essor des produits 800G en 2024

À l’avenir, 2024 marquera un tournant essentiel pour le marché des modules optiques, alors que nous assistons à l’essor et à la popularisation des solutions d’émetteurs-récepteurs 800G. En 2019, lorsque l’industrie a généralement reconnu la transition vers les modules optiques 100G comme une étape essentielle, deux principales voies de mise à niveau ont émergé : les modules optiques 200G et 400G. Cependant, la tendance de la technologie de communication optique haut débit de nouvelle génération s’est clairement orientée vers le développement approfondi et l’application étendue des modules émetteurs-récepteurs 800G.

Alors que les technologies d'intelligence artificielle (IA) et les réseaux convolutionnels généralisés (GC) favorisent des avancées continues en matière de performance de calcul et intensifient la concurrence sur le marché, on s'attend à ce que, d'ici 2024, les principaux fournisseurs de services cloud et géants technologiques en Amérique du Nord et dans le monde entier achètent et déploient massivement des transceivers 800G afin de répondre à la demande croissante de transmission de données et d'optimiser l'infrastructure des centres de données.

Conclusion

La forte hausse de la demande de modules optiques 800G reflète directement le besoin croissant d’applications pilotées par l’IA. À mesure que l’environnement numérique continue d’évoluer, une transmission de données plus rapide et plus efficace devient impérative. Le déploiement d’émetteurs-récepteurs 800G et la transition vers une architecture spine-leaf à 2 couches reflètent des initiatives stratégiques visant à répondre aux exigences informatiques modernes.