Tout ce que vous devez savoir sur les câbles DAC 1.6T

Avec l’adoption généralisée de l’IA, les DAC 1.6T sont de plus en plus recherchés. À mesure que le volume d’entraînement des grands modèles d’IA continue de croître, le taux de croissance du trafic intranet des centres de données a complètement dépassé le niveau de croissance de l’ère traditionnelle du cloud computing. Pour les clusters de calcul GPU modernes, la communication de données à haut débit entre les nœuds est devenue un goulet d’étranglement majeur, et ne se limite plus aux performances de puissance de calcul d’une seule carte GPU. Dans ce contexte, les architectures réseau des centres de données évoluent progressivement de 400G et 800G vers des architectures à large bande passante de 1.6T. En particulier dans l’architecture réseau InfiniBand XDR, les exigences d’ultra-large bande passante, de latence ultra-faible et de déploiement haute densité ont imposé de nouvelles normes aux solutions de transmission d’interconnexion sous-jacentes. Par rapport aux solutions traditionnelles de modules optiques, les DAC 1.6T, grâce à leurs avantages en matière de faible consommation d’énergie, de faible latence et de rentabilité élevée, sont devenus la solution d’interconnexion courte distance privilégiée pour les clusters de calcul IA.

Qu’est-ce qu’un DAC 1.6T

A DAC 1.6T est une solution cuivre à connexion directe haut débit principalement utilisée pour les interconnexions à courte distance montées en rack entre commutateurs, serveurs GPU et nœuds de stockage. Contrairement aux modules optiques, les DAC ne nécessitent pas de conversion photoélectrique ; ils transmettent directement des signaux électriques haut débit via des câbles en cuivre. Grâce à sa structure plus simple, dépourvue de puces optiques et de conversion photoélectrique, elle offre une consommation d’énergie plus faible et une latence plus faible.

Les DAC 1.6T grand public reposent généralement sur une conception de boîtier OSFP224, utilisant une architecture Twin-port 2x 800G et une modulation PAM4. En interne, ils atteignent une bande passante totale de 1.6Tbps grâce à plusieurs canaux électriques PAM4 de 200Gbps. Cela signifie qu’un seul DAC 1.6T peut assurer la transmission de données qui nécessitait auparavant plusieurs câbles haut débit. Pour les centres de données IA, ce déploiement haute densité réduit considérablement la complexité du câblage en rack tout en améliorant l’utilisation des ports de commutation et en diminuant les coûts d’exploitation globaux.

Pourquoi le moteur 1.6T repose-t-il sur un DAC actif

Dans les applications réseau 25G et 100G, les DAC passifs peuvent répondre aux besoins de la plupart des scénarios de transmission à courte distance. Cependant, lorsque les débits monocanal augmentent à 200Gbps, les limites des câbles en cuivre passifs traditionnels deviennent apparentes, et l’intégrité de la transmission du signal fait face à des défis.

Dans les scénarios de transmission haute fréquence et haut débit, les défauts de transmission tels que la perte d’insertion, l’interférence intersymbole, la gigue du signal et la diaphonie de bout proche sont encore exacerbés. Par conséquent, afin de garantir la stabilité de la transmission et la qualité du signal à 200G et à des vitesses supérieures, des DAC actifs sont utilisés. Les DAC actifs intègrent des unités de conditionnement du signal d’égalisation, d’amplification du signal et de préaccentuation, compensant efficacement la perte et la distorsion du signal pendant la transmission à haut débit.

Dans le déploiement des données, l’ACC améliore non seulement considérablement la stabilité des liens, mais étend également efficacement la distance de transmission des câbles en cuivre. Dans les environnements de fonctionnement à long terme, à forte charge et ininterrompus, tels que les clusters de calcul d’IA, les DAC actifs offrent une adaptabilité et des avantages d’application plus remarquables par rapport aux DAC passifs traditionnels.

PAM4 devient la clé du DAC 1.6T

La raison principale pour laquelle le DAC 1.6T peut atteindre une bande passante aussi élevée est le développement et l’adoption généralisée de Modulation PAM4 technologie.

Les signaux NRZ traditionnels ne peuvent transporter que 1 bit de données par symbole, tandis que PAM4 peut transmettre 2 bits d’information. Cela équivaut à doubler l’efficacité de la bande passante sans augmenter significativement la fréquence.

Cependant, PAM4 présente également des inconvénients significatifs. En raison de son espacement de niveaux réduit, le système devient plus sensible au bruit, ce qui signifie que les liaisons à haut débit nécessitent des capacités de traitement du signal plus robustes. En particulier à 200 Gbit/s par canal, même une légère gigue ou diaphonie peut entraîner une augmentation rapide du taux d’erreur binaire.

Le DAC 1.6T est essentiellement plus qu’un simple câble en cuivre ; il est devenu un système d’interconnexion haut débit complexe intégrant des SerDes haut débit, l’optimisation électrique et des capacités de compensation du signal.

La valeur d’un DAC 1.6T dans l’InfiniBand XDR

InfiniBand XDR représente une orientation de développement importante dans les réseaux AI et HPC actuels, avec pour objectif principal de résoudre le problème de communication à faible latence dans les clusters GPU à grande échelle.

Par rapport à l’Ethernet traditionnel, InfiniBand met l’accent sur une latence ultra-faible, un débit élevé, les capacités RDMA et une grande efficacité de synchronisation entre des nœuds à grande échelle.

Lors de l’entraînement de grands modèles, les GPU doivent fréquemment synchroniser les gradients et échanger des paramètres. Si la latence réseau est trop élevée, même avec des GPU puissants, l’efficacité de l’entraînement diminuera en raison des goulots d’étranglement de communication.

Un DAC 1.6T est parfaitement adapté à ce scénario. Comme le DAC ne nécessite pas de conversion photoélectrique, sa latence de liaison est généralement inférieure à celle des solutions à modules optiques. De plus, au sein d’un rack ou entre des racks adjacents, le DAC offre une consommation d’énergie plus faible et une densité de déploiement plus élevée. C’est un avantage crucial pour les centres de données d’IA, qui accordent une importance croissante à l’efficacité énergétique.

Applications

Les principales applications du DAC 1.6T sont les connexions à courte distance au sein des clusters IA et HPC, en particulier dans les environnements ayant des exigences extrêmement élevées en matière de bande passante, de latence et de stabilité, tels que :

Connexions entre les serveurs GPU et les commutateurs

Interconnexions de racks dans les architectures Spine-Leaf

Réseaux de stockage haute vitesse NVMe over Fabrics

Clusters InfiniBand XDR haute densité

Dans ces scénarios, le DAC 1.6T offre des avantages significatifs par rapport aux modules optiques en termes de faible consommation d’énergie, de faible latence, de bande passante élevée et de complexité de déploiement, réduisant efficacement la complexité du câblage et les coûts d’exploitation ultérieurs.

Conclusion

Pour les scénarios de transmission à courte distance, le DAC 1.6T n’est pas seulement une alternative économique, mais aussi une infrastructure critique qui équilibre la bande pass passante, la latence, la consommation d’énergie et un câblage optimisé. En particulier dans les réseaux InfiniBand XDR, les DAC ACC haut débit répondent mieux aux exigences de communication à faible latence et stable des clusters GPU à grande échelle. En outre, à mesure que les clusters IA continuent de s’étendre, le rôle du DAC 1.6T dans les centres de données augmentera encore.