HPC potencia el desarrollo de los transceptores 800G
23 Ene. 2023Lectura de 1 minutos
El aumento de la demanda de modelos de computación de alto rendimiento (HPC) a gran escala y aplicaciones relacionadas ha elevado la potencia de computación de HPC a un papel fundamental dentro de la industria. El desarrollo de transceptores ópticos de 800G es ahora primordial para garantizar que la infraestructura de comunicaciones pueda gestionar con eficacia el rápido procesamiento e intercambio de datos que necesitan los modelos HPC.
La evolución de los transceptores ópticos de 800G
Demanda creciente de ancho de banda
El aumento del tráfico de extremo a extremo de los usuarios, impulsado por la informática HPC, ha provocado un incremento de la demanda de transceptores ópticos de 800G. Esto indica una necesidad creciente en el mercado de mejorar la concurrencia del ancho de banda de la red y el rendimiento en tiempo real. A medida que aumenta la demanda de ancho de banda, los transceptores ópticos de 800 Gbit/s están a punto de emerger gradualmente. Se prevé que su implantación generalizada esté prevista para 2025 y que se conviertan en la opción dominante del mercado por su superioridad en rendimiento.
Tecnología LPO
La tecnología LPO (Óptica conectable de accionamiento lineal) utiliza un enfoque de accionamiento lineal, sustituyendo los DSP por un amplificador de transimpedancia (TIA) y un DRIVER (chip de accionamiento) de alta linealidad y capacidad de ecualización (EQ). Aunque los DSP ofrecen funciones como recuperación de reloj digital y compensación de dispersión, lo que permite recuperar la señal con menores tasas de error, también conllevan un mayor consumo de energía y coste.
En comparación con las soluciones tradicionales, los módulos LPO utilizan solo componentes analógicos lineales en la interfaz de datos, eliminando la necesidad de una arquitectura DSP. De este modo, los módulos LPO pueden reducir el consumo de energía y la latencia del sistema en aproximadamente un 50%, sin afectar significativamente la tasa de errores del sistema ni la distancia de transmisión. Esto resulta obviamente adecuado para la comunicación de datos de corto alcance, alta capacidad de ancho de banda, bajo consumo de energía y baja latencia en los centros de HPC modernos.
Clasificación de los transceptores ópticos de 800G
Los transceptores ópticos de 800G se pueden clasificar de dos formas principales: por factor de forma o por número de canales de la interfaz eléctrica. En cuanto al factor de forma, los transceptores ópticos de 800G se dividen en dos tipos: los 800G QSFP-DD de doble densidad y cuatro canales con factor de forma pequeño enchufable y los 800G OSFP de ocho canales con factor de forma pequeño enchufable.
FS proporciona módulos OSFP para protocolos Ethernet e InfiniBand y módulos QSFP-DD para Ethernet. Los módulos 800G de FS incluyen principalmente los siguientes productos:
Tipo | QSFP-DD | OSFP | Distancia |
Ethernet | 50m | ||
500m | |||
/ | 2km | ||
10km | |||
10km | |||
10km | |||
InfiniBand | / | 50m | |
/ | 500m | ||
/ | 2km |
Si se clasifican según el número de canales, existen principalmente tres tipos:
Transceptor óptico 8×100G PAM4
La modulación PAM4 (modulación de amplitud de pulsos con cuatro niveles) permite codificar múltiples bits en cada símbolo, lo que garantiza una transmisión de datos eficiente y de alta velocidad en redes de comunicaciones ópticas.
Transceptor óptico 2×400G PAM4
El transceptor óptico 2×400G PAM4 utiliza dos canales separados, cada uno de los cuales transporta un flujo de datos de 400G. Y a continuación se muestra un ejemplo de conexión de 800G 2FR4 a 2×400G FR4 con cables de conexión de fibra óptica.
Transceptor óptico coherente de 800G
El transceptor óptico coherente 800G funciona con principios avanzados de comunicación coherente, modulando amplitud y fase para una transmisión de datos eficiente. Logra altas velocidades de transmisión de datos mediante detección coherente y formatos de modulación sofisticados como QAM.
En aplicaciones prácticas, funciona a 128 Gbd con modulación 16QAM, utiliza cuatro pares de DAC y ADC, un láser y un par de transceptores ópticos. Además, puede utilizar un láser de longitud de onda fija en módulos ópticos coherentes de centros de datos para reducir el coste y el consumo de energía.
Tendencias de los transceptores ópticos de 800G en la actualidad
Según las previsiones, los transceptores 800G surgirán gradualmente y se generalizarán para 2025. Se convertirán en la corriente principal del mercado por su mayor rendimiento. El Ethernet 800G experimentará las siguientes tres grandes tendencias de crecimiento en el futuro:
Migración hacia la solución de interfaz óptica monomodo
Las restricciones de ancho de banda de la fibra multimodo limitan la distancia de transmisión de las fibras multimodo 100G PAM4 VCSEL+ a 50 metros. Si se utiliza fibra OM5, los costos del sistema aumentarán. Por lo tanto, en el futuro, se verá un cambio hacia soluciones de interfaz óptica monomodo, lo que beneficiará a la tecnología SiPh.
Llegada de 200 Gbit/s de longitud de onda única
Aunque la tecnología EML de 112 Gbd ha avanzado rápidamente, se han creado prototipos y los recursos de ancho de banda de 55 GHz son ligeramente insuficientes. Los moduladores SiPh y el niobato de litio de capa fina a base de silicio tienen una amplia gama de aplicaciones en 200G PAM4.
Expansión de la aplicación de soluciones de tecnología coherente
Con la mejora de las velocidades de transmisión, las soluciones de tecnología coherente podrán ampliar sus aplicaciones a distancias más cortas, como 40, 20 y 10 kilómetros, basándose en una distancia de transmisión de 80 km. Al mismo tiempo, las soluciones no coherentes intentan crecer en distancias más amplias.
Impacto de HPC en el despliegue de transceptores ópticos de 800G
Los servidores HPC juegan un papel crucial en el soporte de modelos grandes y aplicaciones HPC. Estos servidores están diseñados y optimizados específicamente para manejar las demandas computacionales de tareas complejas de inteligencia artificial. Y el despliegue de 800G Ethernet es fundamental en este proceso. Entonces, ¿por qué 800G es más crucial que 400G para los servidores HPC?
Altas velocidades de transferencia de datos y baja latencia
Los servidores HPC requieren altas velocidades de transmisión de datos y baja latencia, por lo que necesitan switches top-of-rack que se alineen con el ancho de banda subyacente. Estos switches pueden requerir además redundancia de latencia, lo que exige módulos ópticos de alta velocidad.
Los servidores GPU están diseñados para tareas intensivas de aprendizaje automático. Por lo general, cada servidor de un clúster está configurado con 4× GPU de alto rendimiento. Para permitir una conexión fluida y gestionar el tráfico de datos de numerosos servidores, los puertos de switch top-of-rack del clúster deben soportar al menos 4× 800G para mantener la velocidad y eficiencia óptimas en el intercambio de datos.
Ventaja en eficiencia de costes
Los chips ópticos de 800G ofrecen una mayor rentabilidad y ventajas económicas. Aprovechan los chips EML de 100G, a diferencia de los de 200G/400G, que emplean chips ópticos de 50G. Los cálculos revelan que, para la misma velocidad, el coste de un chip óptico de 100G es un 30% inferior al de dos chips ópticos de 50G.
Por lo tanto, en la solución de centros de datos 800G, FS ofrece dos tipos de soluciones con 800G, incluidos los centros de datos 800G de nueva construcción y la actualización de 400G a 800G. Estas soluciones aprovechan al máximo las ventajas de la aplicación de los transceptores ópticos de 800G, lo que permite realizar despliegues a gran escala con un coste reducido.
La era de los transceptores ópticos de 800G ha llegado
En respuesta a la creciente demanda de una transferencia de datos más rápida y eficiente, ha llegado la era de los transceptores ópticos 800G. Con excepcionales capacidades de ancho de banda, avances en la tecnología LPO y una gran rentabilidad, estos transceptores tienen el potencial de transformar el sector de HPC y reinventar los centros de datos. El despliegue de transceptores ópticos de 800G nos acerca a realizar todo el potencial de HPC.
FS ofrece módulos ópticos de 800G de primera calidad diseñados para satisfacer los diversos requisitos de construcción de Ethernet e InfiniBand. Cada módulo pasa por rigurosas pruebas en condiciones reales, y nuestro amplio inventario local garantiza la rápida satisfacción de las necesidades de los clientes. Con el despliegue de los módulos ópticos de 800G de FS, nos acercamos a liberar todo el potencial de HPC. Descubre nuestra gama de módulos 800G hoy mismo y embárcate en el viaje hacia el futuro de la transmisión de datos.