1.6T DAC 케이블에 대해 알아야 할 모든 것

AI의 광범위한 도입으로 1.6T DACs에 대한 수요가 점점 증가하고 있습니다. 대규모 AI 모델의 훈련 규모가 계속 확대됨에 따라, 데이터 센터 인트라넷 트래픽의 성장률은 기존 클라우드 컴퓨팅 시대의 성장 수준을 완전히 넘어섰습니다. 현대적인 GPU 컴퓨팅 클러스터의 경우, 노드 간 고속 데이터 통신이 핵심 병목 현상이 되었으며, 더 이상 단일 GPU 카드의 컴퓨팅 성능에만 국한되지 않습니다. 이러한 배경에서 데이터 센터 네트워크 아키텍처는 400G 및 800G에서 1.6T 고대역폭 아키텍처로 꾸준히 전환되고 있습니다. 특히 InfiniBand XDR 네트워킹 아키텍처에서는 초고대역폭, 초저지연, 고밀도 배포 요구 사항이 기반 상호 연결 전송 솔루션에 새로운 기준을 제시했습니다. 기존 광 모듈 솔루션과 비교했을 때, 1.6T DACs는 낮은 전력 소비, 낮은 지연 시간, 높은 비용 효율성이라는 장점으로 AI 컴퓨팅 클러스터의 선호되는 단거리 상호 연결 솔루션이 되었습니다.

1.6T DAC란 무엇인가요

A 1.6T DAC 는 주로 스위치, GPU 서버 및 스토리지 노드 간의 단거리 랙 장착 상호 연결에 사용되는 고속 구리 직접 연결 솔루션입니다. 광 모듈과 달리 DAC는 광전 변환이 필요하지 않으며, 구리 케이블을 통해 고속 전기 신호를 직접 전송합니다. 광 칩과 광전 변환이 없는 더 단순한 구조 덕분에 더 낮은 전력 소비와 더 낮은 지연 시간을 자랑합니다.

주류 1.6T DAC는 일반적으로 OSFP224 패키지 설계를 기반으로 하며, Twin-port 2x 800G 아키텍처와 PAM4 변조를 사용합니다. 내부적으로는 여러 200Gbps PAM4 전기 채널을 통해 총 1.6Tbps의 대역폭을 달성합니다. 이는 단일 1.6T DAC가 과거 여러 고속 케이블에 필요했던 데이터 전송을 수행할 수 있음을 의미합니다. AI 데이터 센터의 경우, 이러한 고밀도 배치는 랙 케이블링 복잡성을 크게 줄이는 동시에 스위치 포트 활용도를 높이고 전체 운영 비용을 낮춥니다.

1.6T 엔진은 왜 액티브 DAC에 의존하는가

25G 및 100G 네트워크 애플리케이션에서 패시브 DAC는 대부분의 단거리 전송 시나리오 요구를 충족할 수 있습니다. 그러나 단일 채널 속도가 200Gbps로 증가하면 기존 패시브 구리 케이블의 한계가 뚜렷해지고 신호 전송의 무결성이 과제에 직면합니다.

고주파, 고속 전송 시나리오에서는 삽입 손실, 심볼 간 간섭, 신호 지터, 근단 누화와 같은 전송 결함이 더욱 악화됩니다. 따라서 200G 이상의 속도에서 전송 안정성과 신호 품질을 보장하기 위해 액티브 DAC가 사용됩니다. 액티브 DAC는 이퀄라이제이션, 신호 증폭, 프리엠퍼시스 신호 컨디셔닝 유닛을 통합하여 고속 전송 중 신호 손실과 왜곡을 효과적으로 보상합니다.

데이터 구축에서 ACC는 링크 안정성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 구리 케이블 전송 거리도 효과적으로 확장합니다. AI 컴퓨팅 클러스터와 같은 장기적이고 고부하의 무중단 운영 환경에서 액티브 DAC는 기존 패시브 DAC에 비해 더 뛰어난 적응성과 애플리케이션 이점을 제공합니다.

1.6T DAC의 핵심이 되는 PAM4

1.6T DAC가 이처럼 높은 대역폭을 달성할 수 있는 핵심 이유는 개발 및 광범위한 채택입니다 PAM4 변조 기술.

기존 NRZ 신호는 심볼당 1비트의 데이터만 전달할 수 있는 반면, PAM4는 2비트의 정보를 전송할 수 있습니다. 이는 주파수를 크게 높이지 않고도 대역폭 효율을 두 배로 높이는 것과 같습니다.

그러나 PAM4에도 상당한 단점이 있습니다. 레벨 간격이 줄어들기 때문에 시스템은 노이즈에 더 민감해지며, 이는 고속 링크에 더 강력한 신호 처리 능력이 필요함을 의미합니다. 특히 채널당 200Gbps에서는 사소한 지터나 누화도 비트 오류율의 급격한 증가를 초래할 수 있습니다.

1.6T DAC는 본질적으로 단순한 구리 케이블 그 이상이며, 고속 SerDes, 전기적 최적화 및 신호 보상 기능을 통합한 복잡한 고속 상호 연결 시스템이 되었습니다.

InfiniBand XDR에서 1.6T DAC의 가치

InfiniBand XDR은 현재 AI 및 HPC 네트워크에서 중요한 발전 방향을 나타내며, 핵심 목표는 대규모 GPU 클러스터의 저지연 통신 문제를 해결하는 것입니다.

기존 이더넷과 비교할 때, InfiniBand는 초저지연, 높은 처리량, RDMA 기능, 대규모 노드 간 높은 동기화 효율성을 강조합니다.

대규모 모델 학습 중에는 GPU가 자주 그래디언트를 동기화하고 매개변수를 교환해야 합니다. 네트워크 지연 시간이 너무 높으면 강력한 GPU를 사용하더라도 통신 병목 현상으로 인해 학습 효율이 저하됩니다.

1.6T DAC는 이 시나리오에 완벽하게 적합합니다. DAC는 광전 변환이 필요하지 않으므로 링크 지연 시간은 일반적으로 광 모듈 솔루션보다 낮습니다. 또한 랙 내부 또는 인접 랙 사이에서 DAC는 더 낮은 전력 소비와 더 높은 배포 밀도를 제공합니다. 이는 에너지 효율성을 점점 더 강조하는 AI 데이터 센터에 중요한 이점입니다.

애플리케이션

1.6T DAC의 주요 애플리케이션은 AI 및 HPC 클러스터 내의 단거리 연결이며, 특히 다음과 같이 대역폭, 지연 시간 및 안정성에 대한 요구 사항이 매우 높은 환경에서 사용됩니다:

GPU 서버와 스위치 간 연결

Spine-Leaf 아키텍처의 랙 상호 연결

NVMe over Fabrics 고속 스토리지 네트워크

고밀도 InfiniBand XDR 클러스터

이러한 시나리오에서 1.6T DAC는 낮은 전력 소비, 낮은 지연 시간, 높은 대역폭 및 배포 복잡성 측면에서 광 모듈에 비해 상당한 이점을 제공하며, 케이블링 복잡성과 이후 운영 비용을 효과적으로 줄입니다.

결론

단거리 전송 시나리오에서 1.6T DAC는 저비용 대안일 뿐만 아니라 대역폭, 지연 시간, 전력 소비 및 최적화된 케이블링의 균형을 맞추는 핵심 인프라입니다. 특히 InfiniBand XDR 네트워크에서는 고속 ACC DAC가 대규모 GPU 클러스터의 저지연, 안정적인 통신 요구 사항을 더 잘 충족합니다. 또한 AI 클러스터가 계속 확장됨에 따라 데이터 센터에서 1.6T DAC의 역할은 더욱 커질 것입니다.