Типичные применения трансиверов и кабелей 800G в центрах обработки данных AI

В связи с постоянным ростом рабочих нагрузок приложений искусственного интеллекта центры обработки данных постепенно переходят на технологию межсоединений 800G для поддержки передачи массивного трафика между GPU, коммутаторами и системами хранения данных. В крупномасштабных кластерах искусственного интеллекта тысячи ускорительных чипов должны обеспечивать обмен данными со сверхнизкой задержкой и сверхвысокой пропускной способностью, поэтому выбор решений для межсоединений имеет особенно важное значение. В этой статье рассматриваются конкретные варианты применения оптических модулей 800G, DAC и продуктов AOC производства QSFPTEK в центрах обработки данных для искусственного интеллекта.

Роль 800G в инфраструктуре ИИ

Кластеры для обучения искусственного интеллекта требуют непрерывного обмена данными между GPU, часто охватывая несколько стоек или даже центров обработки данных. Традиционных соединений 100G и 400G недостаточно для таких сред, что стимулирует внедрение сетей 800G.

По сравнению с традиционными корпоративными сценариями, сетям кластеров ИИ уделяется больше внимания следующим аспектам:

Высокая плотность пропускной способности: Для отдельных серверных узлов обычно требуется пропускная способность нисходящего канала не менее 400Gbps, тогда как в крупных кластерах ИИ коммутаторам магистрального уровня необходима коммутационная способность в десятки и даже сотни Tbps.

Низкая задержка и высокая стабильность: Задержка в сети напрямую влияет на эффективность обучения модели, особенно в сценариях распределенного обучения в больших масштабах.

Масштабируемая архитектура взаимосоединений: По мере увеличения количества узлов GPU сеть должна поддерживать плавное масштабирование, включая как горизонтальное добавление серверов GPU, так и вертикальное повышение скорости с 400G до 800G.

800G DAC: лучший выбор для коротких соединений

Для соединений внутри одной стойки, 800G DAC кабели являются наиболее эффективным вариантом. В этих кабелях используется медная проводка, обеспечивающая связь со сверхнизкой задержкой между GPU, сетевыми интерфейсными картами (NIC) и коммутаторами верхнего уровня стойки.

К его основным преимуществам относятся:

Благодаря особенностям DAC их энергопотребление близко к нулю, что помогает снизить эксплуатационные расходы.

Стоимость 800G DAC чрезвычайно низкая; это самое дешевое решение среди всех решений 800G, что делает его отличным выбором для предприятий с ограниченным бюджетом.

Кроме того, DAC-кабели 800G передают электрические сигналы напрямую, устраняя необходимость в фотоэлектрическом преобразовании и обеспечивая чрезвычайно низкую задержку, что особенно важно для центров обработки данных с ИИ.

Благодаря этим характеристикам DAC широко используются в кластерах ИИ для соединения графических процессоров с коммутаторами, а также серверов с коммутаторами. Однако их ограничение заключается в дальности передачи. DAC обычно поддерживают передачу на расстояние всего в несколько метров, что делает их непригодными для соединений между стойками или более протяжённых соединений.

800G AOC: гибкое решение для взаимного соединения на коротких и средних расстояниях

Когда расстояния передачи выходят за пределы зон, охватываемых монтажными стойками, 800G AOC становится более практичным решением. AOC объединяет оптические модули и оптоволокно в единый компонент, обеспечивая высокоскоростную передачу на большие расстояния по сравнению с DAC.

К типичным характеристикам 800G AOC относятся:

Более длительные расстояния передачи, обычно достигающие 30 метров и более.

AOC легче и проще в управлении, чем DAC, что позволяет устанавливать их в ограниченном пространстве и упрощает управление сетью.

Поскольку AOC используют оптические сигналы для передачи данных, на них не влияют электромагнитные помехи, что позволяет развертывать их в средах с электромагнитными помехами.

Их гибкость и более высокая целостность сигнала делают их идеальными для сред с высокой плотностью кабелей, где управление медными кабелями затруднено.

Оптические модули 800G: основа центров обработки данных для ИИ

Оптические модули 800G имеют решающее значение для крупномасштабного подключения, особенно в архитектурах leaf-spine. Они поддерживают соединения на короткие и средние расстояния, обеспечивая высокую гибкость.

Этот 800G OSFP224 DR4 может подключаться к 1.6T OSFP 2DR4 через два кабеля MTP/MPO-12 APC, обеспечивая модернизацию и агрегацию данных на уровне ядра 1.6T для удовлетворения требований к пропускной способности центров обработки данных для ИИ.

Модули 800G также можно напрямую соединять по многомодовому оптическому волокну для обеспечения межсоединения высокоскоростных коммутаторов. Это решение обеспечивает более высокую плотность портов и упрощает кабельную разводку, облегчая последующее техническое обслуживание.

800G SR8 также может бесшовно подключаться к 400G SR4 через соединительные шнуры MTP/MPO-12 APC OM4 для подключения коммутатора к высокопроизводительной сетевой интерфейсной карте (NIC). Этот способ подключения позволяет быстро модернизировать сети 400G до 800G, обеспечивая центрам обработки данных более высокую пропускную способность и меньшую задержку, а также сквозное неблокирующее соединение для кластеров обучения ИИ.

Заключение

Бурное развитие сервисов искусственного интеллекта побуждает центры обработки данных переходить на технологию межсоединений 800G, чтобы удовлетворить потребности в высокой пропускной способности, низкой задержке и масштабируемых сетях. DAC, AOC и оптические модули 800G от QSFPTEK адаптированы к различным сценариям использования в сетях короткой, короткой и средней дальности, а также магистральных сетях, формируя комплексное решение, которое эффективно поддерживает стабильную и производительную работу кластеров обучения ИИ.