أخبار الشركة عن كسر حاجز النطاق الترددي: الدور الاستراتيجي لـ 800G QSFP-DD SR8 في مراكز البيانات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي

أدى الارتفاع العالمي في الذكاء الاصطناعي والحوسبة فائقة الحجم إلى تحفيز الطلب على800 جرام QSFP-DD SR8جهاز إرسال واستقبال بصري، وهو تقنية أساسية للجيل القادم من اتصالات البيانات عالية السرعة. توفر هذه الوحدة المبتكرة معدل بيانات إجمالي مذهل يبلغ 800 جيجابت في الثانية، وذلك باستخدام تقنية 850 نانومتر VCSEL واتصال MPO-12 لسد الفجوة بين حركة البيانات المزدهرة وقيود البنية التحتية الحالية. مع انتقال مراكز البيانات من معماريات 400G إلى 800G، فإن800 جرام QSFP-DD SR8يظهر باعتباره الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة وكفاءة في استخدام الطاقة للتطبيقات قصيرة المدى (حتى 100 متر). ومن خلال دمج رقائق DSP المتقدمة مقاس 7 نانومتر والمكونات البصرية عالية الدقة، فإنه يضمن التوافق السلس مع معايير IEEE 802.3db وQSFP-DD MSA. يستكشف هذا الملخص كيف يسهل 800G SR8 التوسع السريع لمجموعات الذكاء الاصطناعي وبيئات الحوسبة السحابية، مما يوفر كثافة عرض النطاق الترددي الأساسية المطلوبة للتحول الرقمي الحديث مع الحفاظ على عامل الشكل المدمج والمظهر الحراري الذي يمكن التحكم فيه.

ال800 جرام QSFP-DD SR8(كثافة مزدوجة رباعية الشكل صغيرة الحجم وقابلة للتوصيل) عبارة عن جهاز إرسال واستقبال من الألياف الضوئية قابل للتوصيل السريع، مصمم لوصلات 800 جيجابت إيثرنت عبر الألياف متعددة الأوضاع. لفهم مفهومها الأساسي، يجب على المرء أن ينظر إلى بنية "الكثافة المزدوجة"، التي توفر واجهة كهربائية ذات ثمانية حارات. على عكس وحدات QSFP التقليدية، يستخدم متغير DD صفين من المسامير الكهربائية لتمكين نقل البيانات بسرعة عالية دون زيادة البصمة المادية للوحدة.

في قلب 800G SR8 تكمن تقنية 8x100G PAM4 (تعديل سعة النبض 4 مستويات). بينما اعتمدت الأجيال السابقة على NRZ (عدم العودة إلى الصفر) أو 50G PAM4، فإن 800G SR8 يستفيد من تعديل 100G لكل حارة. يتيح ذلك تشغيل ثماني قنوات متوازية في وقت واحد، ليصل إجمالي الإنتاجية إلى 800 جيجابت في الثانية. يشتمل المحرك البصري على مصفوفة VCSEL (ليزر ينبعث من سطح التجويف الرأسي) عالية الأداء بقدرة 850 نانومتر ومصفوفة صمام ثنائي ضوئي PIN. تم دمج هذه المكونات في مجموعة فرعية بصرية مصممة بدقة والتي تتوافق تمامًا مع واجهة الموصل MPO-12 أو MPO-16.

علاوة على ذلك، تشتمل الوحدة على شريحة DSP (معالج الإشارات الرقمية) المتطورة المبنية على تقنية المعالجة 7 نانومتر. يكون DSP مسؤولاً عن إعادة التوقيت والمساواة وتعويض تصحيح الأخطاء الأمامي (FEC). فهو يخفف من تدهور الإشارة الناتج عن التشتت اللوني والتداخل الكهربائي، السائد في الترددات العالية جدًا. ومن الناحية المادية، يتم تغليف الوحدة بغلاف من سبائك الزنك الموصلة حراريًا مع زعانف حرارية مدمجة، مما يضمن بقاء درجة الحرارة الداخلية ضمن نطاق التشغيل القياسي الذي يتراوح بين 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية حتى في ظل ظروف التحميل الكامل.

لماذا تتجه الصناعة نحو800 جرام QSFP-DD SR8؟ نقطة الألم بسيطة: الجوع في النطاق الترددي مقابل المساحة المادية. مع نمو نماذج تدريب الذكاء الاصطناعي (مثل LLMs) بشكل كبير، فإن حركة المرور بين المحولات (حركة المرور بين الشرق والغرب) داخل مراكز البيانات تخنق شبكات 100G و400G الأقدم.

المزايا الرئيسية:

• كثافة عرض النطاق الترددي لا مثيل لها: السبب الرئيسي لاعتماد الوحدة الضوئية 800G SR8 هو قدرتها على مضاعفة عرض النطاق الترددي لوحدات 400G دون الحاجة إلى مساحة حامل إضافية. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لشبكات مراكز البيانات واسعة النطاق حيث يكون كل ملليمتر من مساحة اللوحة ذا قيمة.

• كفاءة الطاقة المحسنة: بالنسبة لعمليات النشر واسعة النطاق، يعد استهلاك الطاقة لكل بت مقياسًا حيويًا. يستهلك الطراز 800G SR8 طاقة أقل بكثير (عادةً أقل من 14 وات) مقارنة باستخدام وحدتين منفصلتين بقدرة 400 جيجا. يعد هذا الانخفاض في فعالية استخدام الطاقة (PUE) أولوية قصوى لمراكز البيانات الخضراء المستدامة.

• تحسين التكلفة على المدى القصير: على الرغم من أن الحلول أحادية الوضع (مثل DR8 أو FR8) ضرورية للمسافات الطويلة، إلا أنها باهظة الثمن. توفر تقنية VCSEL قصيرة المدى 850 نانومتر المستخدمة في SR8 المسار الأكثر اقتصادية للوصلات التي يبلغ طولها 100 متر عبر ألياف OM4، والتي تغطي أكثر من 80% من اتصالات مركز البيانات داخل الحامل وبين الحامل.

• توافق سلس مع الإصدارات السابقة: تم تصميم عامل الشكل QSFP-DD ليكون متوافقًا مع الإصدارات السابقة مع QSFP28 وQSFP56، مما يسمح لمشغلي الشبكات بترقية بنيتهم ​​التحتية بشكل متزايد بدلاً من إجراء "نسخ واستبدال" كامل لنسيج التحويل عالي السرعة الخاص بهم.

من خلال التركيز على حلول 800G Ethernet والوصلات الضوئية ذات زمن الوصول المنخفض، يمكن للمشترين حماية مجموعات الذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي الخاصة بهم في المستقبل ضد السنوات الخمس القادمة من نمو البيانات.

في السيناريو الصناعي في العالم الحقيقي، فإن800 جرام QSFP-DD SR8يتم نشره بشكل أساسي في بنية "Leaf-Spine" لمركز بيانات حديث من المستوى 1. تخيل مجموعة حوسبة ضخمة تعمل بالذكاء الاصطناعي حيث تحتاج الآلاف من وحدات معالجة الرسومات إلى التواصل بأقل قدر من زمن الوصول. هنا، يعمل 800G SR8 كحلقة وصل مهمة بين مفاتيح ToR (أعلى الحامل) ومفاتيح العمود الفقري.

مناقشة المعلمات الفنية للمهندسين: عند تنفيذ هذه الوحدات، يعد اختيار موصل MPO-12 أو موصل MPO-16 أمرًا حيويًا. بالنسبة لـ 800G SR8، غالبًا ما تستخدم الواجهة القياسية 8 قنوات نشطة. يجب على المهندسين التأكد من أن قطبية كابلات قناة MPO (النوع A أو B أو C) تتوافق مع متطلبات جهاز الإرسال والاستقبال للحفاظ على مسار الإشارة. تدعم الوحدة مسافة نقل تبلغ 60 مترًا عبر OM3 MMF و100 مترًا عبر OM4/OM5 MMF.

تطبيق مهم آخر هو تكوينات الاختراق. يمكن تقسيم منفذ 800G واحد على محول عالي الكثافة (مثل تلك القائمة على مجموعة شرائح Tomahawk 5) إلى وصلتين 400G SR4 أو ثمانية وصلات 100G SR. إن استراتيجية "الدفع عند النمو" هذه مفضلة بشدة من قبل مزودي خدمات الإنترنت. يسمح CMIS 5.0 (مواصفات واجهة الإدارة العامة) بالمراقبة العميقة لحالة الوحدة، بما في ذلك التقارير في الوقت الفعلي عن طاقة الإرسال البصري، وطاقة الاستقبال، وتيار انحياز الليزر، ودرجة الحرارة الداخلية.

أثناء التثبيت، يوصي خبراؤنا بإجراء اختبار صارم لمعدل خطأ البت (BER) قبل FEC. نظرًا لأن إشارات 800G PAM4 حساسة للغاية للانعكاس، غالبًا ما يُفضل استخدام موصلات APC (الاتصال المادي الزاوي) لتقليل الانعكاس الخلفي وضمان بقاء هامش الارتباط قويًا. تم اختبار وحداتنا على منصات Arista وCisco وMellanox للتأكد من أن اتصالات I2C ورسم خرائط EEPROM متوافقة بنسبة 100% مع البرامج الثابتة للنظام المضيف، مما يمنع أخطاء "الوحدة النمطية غير المعروفة" التي تصيب البدائل العامة الرديئة.

س1:ما هو الفرق بين800 جرام QSFP-DD SR8و800 جرام OSFP SR8؟ ج: الفرق الرئيسي هو عامل الشكل المادي. QSFP-DD أصغر حجمًا ويوفر توافقًا مع الإصدارات السابقة مع وحدات QSFP القديمة. يعد OSFP أكبر قليلاً ولكنه يتمتع بقدرات إدارة حرارية أفضل للوحدات ذات الطاقة الأعلى. يوفر كلاهما نفس السرعة البالغة 800 جيجابت في الثانية وإمكانية الوصول إلى 100 متر عبر OM4.

س2:هل يمكن لوحدة 800G SR8 أن تدعم نقل 100 متر على ألياف OM3؟ ج: لا، الحد الأقصى للوصول إلى 800G SR8 على الألياف متعددة الأوضاع OM3 هو عادةً 60 مترًا. لتحقيق وصلة مستقرة بطول 100 متر مع نسبة إشارة إلى ضوضاء كافية، يلزم وجود ألياف من فئة OM4 أو OM5 نظرًا لعرض النطاق الترددي المشروط الفعال الأعلى.

س3:هل تتطلب هذه الوحدة تصحيح الأخطاء الأمامية (FEC)؟ ج: نعم، يتطلب إرسال 8x100G PAM4 أن يقوم النظام المضيف بتمكين FEC (تحديدًا RS(544,514) أو ما شابه) لتحقيق معدل خطأ بت بعد FEC قدره <1E-12. يعمل DSP الداخلي للوحدة جنبًا إلى جنب مع FEC الخاص بالمحول لضمان سلامة البيانات.

س 4:ما هي متطلبات التبريد ل800 جرام QSFP-DD SR8؟ ج: تم تصميم الوحدة لنطاق درجة حرارة تجاري قياسي (0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية). ومع ذلك، نظرًا لاستهلاك الطاقة الذي يصل إلى 14 واط تقريبًا، يجب أن يوفر المفتاح تدفق هواء مناسبًا (عادةً > 400 LFM) ويستخدم واجهة المشتت الحراري عالية الجودة التي يوفرها قفص QSFP-DD.

س5:هل 800G SR8 متوافق مع موصلات MPO-12 أو MPO-16؟ ج: تستخدم معظم وحدات 800G SR8 واجهة MPO-16 لدعم 8 قنوات إرسال و8 قنوات استقبال بشكل منفصل. ومع ذلك، تدعم بعض الإصدارات MPO-12 (باستخدام 4+4 ممرات) أو كابلات فرعية محددة. تحقق دائمًا من تكوين المنفذ البصري الخاص بجهاز الإرسال والاستقبال قبل شراء الكابلات.

س6:ما هي أدوات التشخيص المدعومة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها؟ ج: تدعم وحدات 800G الخاصة بنا مراقبة التشخيص الرقمي (DDM/DOM) عبر واجهة I2C المتوافقة مع CMIS 5.0. يتيح ذلك لمسؤولي الشبكة مراقبة المعلمات في الوقت الفعلي مثل مستويات الطاقة الضوئية Tx/Rx ودرجة حرارة الوحدة مباشرة من واجهة سطر الأوامر للمحول.

ال800 جرام QSFP-DD SR8يمثل قفزة هائلة في الشبكات البصرية، مما يوفر الاتصال عالي الكثافة ومنخفض الطاقة والفعال من حيث التكلفة الذي تتطلبه ثورة الذكاء الاصطناعي. ومن خلال الاستفادة من ممرات 100G PAM4 وتقنية VCSEL، فإنها تضمن إمكانية توسيع نطاق مراكز البيانات لتلبية المتطلبات المستقبلية دون المساس بالموثوقية أو المساحة المادية. باعتبارنا شركة رائدة في تصنيع أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية، فإننا نقدم حلول 800G عالية الأداء تم اختبارها بدقة ومصممة خصيصًا لتناسب طوبولوجيا الشبكة الخاصة بك.