À l'ère du numérique, le trafic de données connaît une croissance fulgurante, notamment dans des domaines tels que les centres de données, le calcul haute performance (HPC) et l'intelligence artificielle (IA). Pour répondre à la demande de transmission de données haut débit et haute capacité dans ces domaines, les technologies de communication optique continuent d'évoluer. Le module optique OSFP 800G 100 m, exploitant ses avantages en termes de bande passante élevée et de stabilité élevée, est devenu une solution technique clé et est largement utilisé dans divers scénarios d'interconnexion haut débit.
I. Principes techniques
1. Technologie de transmission parallèle
Le module optique OSFP 800G 100 m adopte généralement une conception à 8 canaux parallèles 100G. Cette conception permet au module de transmettre simultanément des données sur 8 canaux indépendants, chaque canal pouvant atteindre un débit de 100 Gbit/s, pour un débit cumulé de 800 Gbit/s. La transmission parallèle augmente la vitesse de transmission et réduit efficacement la pression de transmission du signal sur un seul canal, améliorant ainsi la stabilité et la fiabilité de la transmission.
2. Technologie de modulation PAM4
Pour atteindre un débit de transmission de données plus élevé avec des ressources de bande passante limitées, ce module optique adopte la technologie PAM4 (modulation d'amplitude d'impulsion à 4 niveaux). Comparée à la méthode de modulation traditionnelle NRZ (non-retour à zéro), la technologie PAM4 permet de coder 2 bits de données par période de symbole, doublant ainsi le taux d'utilisation du canal. Cela permet une transmission efficace de grands volumes de données à un débit de 100 Gbit/s, tout en réduisant les besoins en bande passante fibre et en optimisant les performances de transmission globales.
3. Composition des composants optoélectroniques
Côté émetteurLe côté émetteur utilise un réseau laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL). Dans les scénarios de transmission courte distance à 850 nm, le réseau VCSEL offre des avantages tels qu'une faible consommation d'énergie, une intégration facile et d'excellentes performances de modulation à haut débit.
Côté récepteurUne photodiode PIN est utilisée. Faible coût et réactivité élevée, les diodes PIN sont particulièrement adaptées aux scénarios de réception haut débit et courte distance de la norme 800GBASE-SR8. Elles peuvent convertir les signaux optiques en signaux électriques et restaurer les données d'origine par amplification et démodulation.
II. Paramètres de performance détaillés
1. Taux de transmission
Ce module optique offre une capacité de transmission haut débit de 800 Gbit/s, ce qui lui permet de répondre aux besoins d'applications exigeant une bande passante extrêmement élevée, comme l'interconnexion haut débit entre les commutateurs centraux des centres de données et la communication de données entre les clusters de GPU. L'entraînement de modèles d'IA distribués exige la transmission rapide d'un volume important de données entre différents nœuds de calcul. Le débit de transmission de 800 Gbit/s permet une synchronisation des données en temps réel, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de l'entraînement et garantissant le bon déroulement de l'entraînement de modèles à très grande échelle.
2. Distance de transmission
La distance de transmission de ce module optique est de 100 m, ce qui est idéal pour les transmissions de données à haut débit et à courte distance, telles que l'interconnexion entre les racks d'un centre de données et entre différentes armoires d'une même salle technique. Dans l'architecture réseau typique d'un centre de données, la distance entre les commutateurs Leaf et Spine est généralement inférieure à 100 m. Le module optique OSFP 800G 100 m répond parfaitement à ce besoin de connexion à haut débit et à courte distance.
3. Consommation d'énergie
Avec l'augmentation des débits de transmission de données, la consommation énergétique des modules optiques est devenue un enjeu majeur. À un débit élevé de 800 Gbit/s, l'optimisation de la consommation énergétique des modules optiques OSFP est cruciale. Actuellement, les modules optiques OSFP 800G de 100 m réduisent la consommation énergétique grâce à l'adoption de puces basse consommation, de technologies de gestion de l'énergie performantes et d'une configuration de circuit optimisée.
4. Dissipation thermique
Les modules optiques génèrent de la chaleur pendant leur fonctionnement ; si cette chaleur ne peut être dissipée, des problèmes sont susceptibles de survenir. Heureusement, les modules OSFP sont équipés de dissipateurs thermiques sur le dessus ou utilisent des méthodes telles que le refroidissement par ventilateur et le refroidissement liquide. En particulier dans les zones où les serveurs sont denses, le refroidissement liquide permet d'évacuer rapidement la chaleur, garantissant ainsi le fonctionnement stable du module optique dans des environnements à haute température et évitant efficacement les problèmes tels que la dégradation des performances, les erreurs de transmission de données et même les pannes matérielles dues à la surchauffe.
III. Scénarios d'application
1. Interconnexion interne des centres de données
Interconnexion des commutateurs principauxAvec l'expansion des centres de données et la croissance des besoins des entreprises, les commutateurs centraux nécessitent une interconnexion haut débit et haute capacité. Le module optique OSFP 800G 100 m offre une liaison à 800 Gbit/s, améliorant la bande passante et l'efficacité de transmission des centres de données, et répondant aux besoins d'échange et de traitement de données à grande échelle.
Architecture du réseau Leaf-SpineArchitecture dominante des centres de données modernes, les commutateurs Leaf connectent les terminaux, tandis que les commutateurs Spine agrègent le trafic. Ce module optique assure la liaison montante entre les commutateurs Leaf et Spine, permettant une agrégation 800G, augmentant le débit, simplifiant le câblage et améliorant l'évolutivité et l'efficacité de la gestion du réseau.
Connexion entre les serveurs et les commutateursIl est compatible avec les serveurs dotés d'interfaces haut débit, tels que les serveurs GPU prenant en charge un débit de 800 Gbit/s. Il optimise les performances de calcul des serveurs, assure une transmission de données à haut débit entre les serveurs et le réseau et répond aux besoins de lecture et d'écriture de données à grande échelle.
2. Clusters de calcul haute performance (HPC)
Dans les clusters HPC, des échanges et partages de données fréquents sont nécessaires entre les différents nœuds de calcul. Par exemple, dans les domaines du calcul scientifique tels que la simulation météorologique et la simulation de dynamique moléculaire, les nœuds de calcul doivent transmettre de grandes quantités de données de simulation en temps réel. Le module optique OSFP 800G 100 m, à haut débit et à faible latence, répond aux exigences strictes de transmission de données entre les nœuds des clusters HPC, assurant une communication efficace entre les nœuds et améliorant l'efficacité et les performances de calcul de l'ensemble du cluster.
3. Intelligence artificielle (IA)
Communication du cluster GPU : Lors de l'entraînement des modèles d'IA, un grand nombre de GPU doivent collaborer, ce qui entraîne une communication massive de données entre eux. Le module optique OSFP 800G 100m offre des connexions haut débit et stables aux clusters de GPU, prenant en charge la communication non bloquante RDMA (Remote Direct Memory Access) entre les nœuds GPU. Il réduit la latence réseau à la microseconde près, permettant une transmission et un partage rapides des données entre les GPU, accélérant ainsi considérablement le processus d'entraînement des modèles d'IA et raccourcissant le cycle d'apprentissage.
Déploiement de la puissance de calcul de l'IA dans les centres de données : Avec l'application généralisée de l'IA dans les centres de données, ces derniers doivent fournir une puissance de calcul importante pour l'IA. Grâce au module optique OSFP 800G 100 m, un réseau haut débit peut être construit. Il permet de connecter efficacement différentes ressources d'IA (comme les serveurs GPU et les accélérateurs) pour former un réseau performant, répondant ainsi aux besoins de calcul haute performance et à grande échelle des centres de données pour les applications d'IA.
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