بنية منتج مركز بيانات الذكاء الاصطناعي 800 جيجا/ 400 جيجا

الذكاء الاصطناعي يقود صعود سوق الوحدات الضوئية 400 جيجا/ 800 جيجا

في 30 نوفمبر 2022، أصدرت شركة OpenAI، وهي شركة أمريكية لأبحاث الذكاء الاصطناعي، ChatGPT، وهو نموذج لروبوتات الدردشة، والذي اجتذب أكثر من مليون مستخدم في خمسة أيام وأكثر من 100 مليون مستخدم في شهرين، ليصبح الأسرع نموًا. تطبيق المستهلك في التاريخ. في 28 أبريل 2023، أكملت OpenAI تمويلًا بقيمة 10.3 مليار دولار، مع تقييم ما بعد الاستثمار يتراوح بين 27 مليار دولار إلى 29 مليار دولار، لتصبح يونيكورن الأسرع نموًا في العالم.

مع تطور تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، أصبحت النماذج الكبيرة والبيانات الضخمة وقدرة الحوسبة الكبيرة بشكل متزايد هي القيود الأساسية لتطبيقات AIGC. النماذج الكبيرة ومجموعات البيانات هي الأساس البرمجي لتطوير AIGC بينما تعد قوة الحوسبة هي البنية التحتية الأكثر أهمية. يعتمد الذكاء الاصطناعي بشكل أساسي على الحوسبة المتوازية، والمعالج الأساسي هو وحدة معالجة الرسومات بشكل أساسي. ولكن بالإضافة إلى أداء وحدة معالجة الرسومات، سيصبح عامل الاتصال أيضًا بمثابة عنق الزجاجة أمام الحوسبة الفائقة. وطالما كان هناك ازدحام في الشبكة على الرابط، سيحدث زمن وصول البيانات. لذلك، فإن خادم الذكاء الاصطناعي لمعدل نقل البيانات الأساسي ومتطلبات زمن الاستجابة متطلب للغاية، مع الحاجة إلى مطابقة الوحدات الضوئية عالية السرعة، لذا فإن خادم الذكاء الاصطناعي لديه طلب كبير على الوحدات الضوئية 800 جيجا.

من أجل حل عنق الزجاجة في النطاق الترددي لشبكة الذكاء الاصطناعي، يجب تغيير بنية شبكة مركز البيانات.

مع تطبيق التدريب على النماذج الكبيرة للذكاء الاصطناعي تدريجيًا في مجالات مختلفة، لم تعد الشبكات التقليدية المناسبة للحوسبة عالية الأداء (HPC) قادرة على تلبية متطلبات النطاق الترددي وزمن الوصول لتدريب مجموعات النماذج الكبيرة. يتطلب التدريب الموزع على النماذج الكبيرة التواصل بين وحدات معالجة الرسومات، مما يزيد من حركة المرور بين الشرق والغرب في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي/تعلم الآلة، ويختلف نمط حركة المرور عن الحوسبة السحابية التقليدية. تعتبر بيانات الذكاء الاصطناعي قصيرة المدى وذات حجم كبير، مما يؤدي إلى زمن استجابة الشبكة وانخفاض سرعة التدريب في ظل بنية شبكة الحوسبة السحابية التقليدية. في طوبولوجيا شبكة الشجرة التقليدية، يتقارب عرض النطاق الترددي طبقة بعد طبقة، ويكون عرض النطاق الترددي للشبكة عند جذر الشجرة أصغر بكثير من مجموع عروض النطاق الترددي في كل ورقة. تشبه الشجرة الدهنية شجرة حقيقية، فكلما اقتربت من الجذر، كلما كانت الفروع أكثر سمكًا، أي من الورقة إلى الجذر، لا يتقارب عرض النطاق الترددي للشبكة، مما يمكن أن يحسن كفاءة الشبكة ويسرع التدريب. هذا هو الأساس لبنية الشجرة الدهنية لدعم الشبكات غير المحظورة. نظرًا لعدم وجود تقارب، هناك حاجة إلى المزيد من المنافذ الضوئية لضمان اتساق معدلات الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة، مما يزيد من عدد الوحدات الضوئية.

عندما تتم ترقية شريحة التبديل إلى الواجهة الكهربائية 112G، فإنها ستفتح تطبيقات وحدة 400G/800G المقابلة. نظرًا للاختلافات الكبيرة في البنية الهيكلية لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي المختلفة، فمن المقدر أن الطلب على الوحدات الضوئية التي يقودها الذكاء الاصطناعي يعتمد على موقف نموذجي. عندما يصل تطبيق من نوع GPT إلى مليار مستخدم نشط شهريًا، فمن المقدر أن هناك حاجة إلى 1 A69.4. بافتراض أن جهاز A100 واحد يتوافق مع ثلاثة متطلبات للوحدات الضوئية، فإنه يتوافق مع حوالي 100 مليون طلب للوحدة الضوئية 2G. في التطبيقات الفعلية، من نهاية المحول إلى نهاية الخادم، يتم تقسيم 800 جيجا إلى قسمين عدة مرات، وتكون الطبقة السفلية 800 جيجا. الترقية إلى 800غ سيقود حتما الطلب على 400G.

من منظور سوق الوحدات الضوئية في أمريكا الشمالية، تنقسم السنوات القليلة المقبلة بشكل أساسي إلى قسمين، جزء واحد هو الطلب التقليدي على مراكز البيانات، والجزء الآخر هو الطلب الجديد بسبب ظهور الذكاء الاصطناعي. ومن المتوقع أن يتجاوز الطلب الجديد على الذكاء الاصطناعي الطلب على مراكز البيانات التقليدية في الفترة من 2024 إلى 2025.

من منظور سوق الوحدات الضوئية المحلية، 200غسيظل نشر /400G هو الدعامة الأساسية وسيستمر لفترة من الوقت. في الوقت الحاضر، الطلب المحلي ل 400غ و800G لم يزد بسرعة. من ناحية، فإن الطلب على مراكز البيانات التقليدية ثابت نسبيًا، وبالتالي فإن معدل النمو ليس واضحًا بشكل خاص؛ ومن ناحية أخرى، لا يزال الطلب في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية في اتجاه تطور بطيء، ولا يوجد صعود وهبوط. ولذلك، فإن نمو 400G و800G في عام 2024 سيأتي من زيادة الطلب المدفوعة بالحوسبة الفائقة، وسوف تتعايش وحدات CPO والوحدات القابلة للتوصيل معًا لفترة طويلة في المستقبل.

المصدر: ديلورو 2022.10

المصدر: Lightcounting 2022.5

تطور ترقية معدل الإنترنت في مركز البيانات

تنقسم الطرق التطورية، وتتعايش مجموعة متنوعة من الخيارات. يمكن للمستخدمين الاختيار وفقًا لمتطلبات العمل/هندسة الشبكة/وقت النشر.

التطبيقات النموذجية لمنتجات 400 جرام/800 جرام

400 جرام/800 جرام داك/ACC

الحالة 1: اتصال محول Quantum-2 Infiniband أو محول Quantum-2 IB متصل بـ DGX-H100

الحالة 2: تحويل Quantum-2 Infiniband إلى تطبيق الفرع

جهاز إرسال واستقبال بصري 400G SR4/800G SR8

الحالة 3: Quantum-2 Infiniband قم بالتبديل إلى 2 ConnectX-7 400G NIC

تم تصميم وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية 800G OSFP SR8 لوصلات 400G InfiniBand NDR عبر الألياف متعددة الأوضاع باستخدام الطول الموجي 850 نانومتر. تحتوي الوحدة على منفذين من 4 قنوات تعديل بصري 100G-PAM4، كل منهما يستخدم موصل MTP/MPO-12. في الفيديو أدناه، ستشاهد كيفية توصيله بجهاز آخر باستخدام كابلات الألياف الجانبية، وكيفية تكوين بروتوكول التبديل استنادًا إلى InfiniBand أو Ethernet. ستتعرف أيضًا على الميزات والفوائد الرئيسية لوحدة 800G OSFP SR8، مثل النطاق الترددي العالي، والاستهلاك المنخفض للطاقة، وإمكانية التوصيل السريع.

إصدار منتج جديد من FiberMall 400G/800G

تم إطلاق فايبر مول 800G QSFP-DD SR8و 800G OSFP SR8 و 400G QSFP112 SR4 و 400G OSFP-RHS SR4 أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية وكابلات AOC. يتميز خط الإنتاج بأشعة ليزر VCSEL عالية الأداء بسرعة 112 جيجابت في الثانية ووحدات DSP مقاس 7 نانومتر، مع واجهة مضيف كهربائية لإشارات PAM112 بسرعة 4 جيجابت في الثانية لكل قناة ودعم CMIS 4.0.

مخطط العين ومقاييس الحساسية

TDECQ أقل من 3 ديسيبل لكل قناة؛ تتوافق حساسية OMA RXsen مع -5.2dBm @ 2.4E-4 Pre-FEC 53.125GBd.

بعد انتقال

يدعم 400G OSFP SR4 30 مترًا (OM3 MMF) و50 مترًا (OM4 MMF).

يدعم 800G OSFP SR8 60 مترًا (OM3 MMF) و100 مترًا (OM4 MMF).

نوع العرض

تدعم الوحدات الضوئية 400G/800G كلاً من QSFP-DD وOSFP.

تصميم استهلاك الطاقة

استهلاك الطاقة للوحدة الضوئية 800 جيجا/AOC أقل من 14 وات تحت اختبار ثلاث درجات حرارة، واستهلاك الطاقة للوحدة الضوئية 400 جيجا/AOC أقل من 8 وات.

مجموعة المنتجات الكاملة لهذه السلسلة هي كما يلي:

خط إنتاج متعدد الأوضاع 800G (8×112G).

• 800 جرام OSFP SR8 (مزدوج MPO12/APC أو MPO16/APC)
• 800G QSFP-DD AOC
• 800 جرام QSFP-DD SR8 (MPO16/APC)

400G (4×112G) خطوط إنتاج متعددة الأوضاع

• 400 جرام OSFP-RHS SR4 (MPO12/APC)
• 400G QSFP112 AOC
• 400G QSFP112 SR4 (MPO12/APC)

أول كابل نحاسي نشط 800 جيجا من FiberMall، و800 جيجا OSFP ACC، لتشغيل مراكز البيانات عالية السرعة، وتطبيقات الحوسبة عالية الذكاء الاصطناعي.

فايبر مول 800G OSFP DAC/ACC يتوافق مع مواصفات OSFP MSA وIEEE802.3ck ويستخدم 16 زوجًا من الكابلات النحاسية لدعم النقل ثنائي الاتجاه ذي 8 قنوات بسرعة 112 جيجابايت/ثانية وتحقيق التوافق مع الإصدارات السابقة. بالمقارنة مع أقصى دعم 800G OSFP DAC يبلغ 2 متر، تدعم مسافة نقل ACC من 4 متر إلى 5 متر، ويمكن أن تلبي الاحتياجات العامة لكابلات التوصيل البيني للمسافات القصيرة، وميزات المنتج هي كما يلي:

أداء SI ممتاز واتساق جيد عند 44 جيجا هرتز.

• في جهاز اختبار الشبكة 800G وتشغيل KP4-FEC، يلبي الاختبار متطلبات IEEE للتفاوض التلقائي وتدريب الارتباط، ويكون هامش BER بعد FEC<1E-15 وFEC أفضل من 27%، ونسبة فقدان إطار FEC هي 0 لـ العمليه بالكامل.
• يعتمد المنتج حل Re-Driver، مع استهلاك طاقة نموذجي يبلغ حوالي 2.5 وات، وتأخير أقل من 20 نانو ثانية. تعد المعادلة وتوازن نسبة الإشارة إلى الضوضاء أمرًا بالغ الأهمية وهي أفضل بكثير من حل Re-Timer من حيث استهلاك الطاقة والتأخير.
• اعتماد عملية إنتاج مبتكرة، والموثوقية مواتية، ويزن 800G OSFP ACC 26AWG 4m حوالي 600 جرام فقط.

أصدرت شركة FiberMall مجموعة متنوعة من وحدات الإرسال والاستقبال الضوئية 400G/800G DAC/ACC/AOC/Optical، فلا تتردد في الاستفسار!