أخبار الشركة عن تطور اتصال الذكاء الاصطناعي: الكشف عن جهاز الإرسال والاستقبال البصري 800G OSFP112 DR8+

ال800 جرام OSFP112 DR8 +برز جهاز الإرسال والاستقبال البصري باعتباره حجر الزاوية في التوسع السريع للأنظمة البيئية الرقمية الحديثة التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي. مع انتقال مراكز البيانات من البنى القديمة إلى مجموعات الحوسبة عالية الأداء (HPC)، وصل الطلب على النطاق الترددي القابل للتطوير ومنخفض زمن الوصول إلى مستويات غير مسبوقة. يستكشف هذا المقال الإخباري الفروق الفنية الدقيقة فيTS-Q2O8-318H-02Cالوحدة، مما يسلط الضوء على دورها في ضمان التدفق السلس للبيانات عبر وصلات الألياف أحادية الوضع بطول 500 متر. من خلال دمج إشارات 112G PAM4 المتقدمة وعامل شكل OSFP القوي، يعمل جهاز الإرسال والاستقبال هذا على حل الاختناقات الحرجة المرتبطة بالإدارة الحرارية وسلامة الإشارة في البيئات فائقة الحجم. مع تسابق المؤسسات لنشر الذكاء الاصطناعي التوليدي ونماذج اللغات الكبيرة (LLMs)، فإن800 جرام OSFP112 DR8 +يمثل الحل النهائي للتوصيلات البينية عالية الكثافة، مما يوفر توازنًا استراتيجيًا في الوصول وكفاءة الطاقة وقابلية التشغيل البيني لأنسجة شبكات الجيل التالي.

ال800 جرام OSFP112 DR8 +(TS-Q2O8-318H-02C) عبارة عن وحدة بصرية عالية الكثافة وقابلة للتوصيل السريع مصممة لتطبيقات 800 جيجابت إيثرنت (GbE). يستخدم الجهاز في جوهره بنية بصرية متوازية مكونة من 8 قنوات، حيث يعمل كل مسار بمعدل بيانات اسمي يبلغ 112.5 جيجابت في الثانية باستخدام تعديل سعة النبض (PAM4) ذي 4 مستويات. على عكس إشارات عدم العودة إلى الصفر التقليدية (NRZ)، تعمل PAM4 على مضاعفة معدل البت ضمن نفس النطاق الترددي من خلال استخدام أربعة مستويات إشارة متميزة، مما يسمح للوحدة بشكل فعال بتحقيق إنتاجية إجمالية تبلغ 800 جيجابت في الثانية.

تم تصميم السمات الفيزيائية لمبيت OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) لتحقيق أقصى قدر من التبديد الحراري. على عكس QSFP-DD، يتميز عامل الشكل OSFP112 بمشتت حراري متكامل داخل الوحدة القابلة للتوصيل نفسها، مما يزيد بشكل كبير من مساحة السطح المتاحة للتبريد. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لوحدات 800G، والتي تعرض عادةً ملفات تعريف استهلاك الطاقة بين 14 وات و16 وات. يشير تصنيف "DR8+" إلى مدى يصل إلى 500 متر عبر الألياف أحادية الوضع (SMF) باستخدام واجهة متوازية مكونة من 8 حارات مع موصلات MPO-12 (APC) مزدوجة.

فيما يتعلق بالبصريات الداخلية، تستفيد الوحدة من ضوئيات السيليكون أو تقنية EML (الليزر المعدّل خارجيًا) عالية الأداء بطول موجة يبلغ 1310 نانومتر. يشتمل جانب المستقبل على مصفوفات الثنائي الضوئي PIN عالية الحساسية ورقائق معالجة الإشارات الرقمية المتقدمة (DSP) للتخفيف من التداخل بين الرموز (ISI) وضمان معدل خطأ منخفض في البت (BER) حتى على أطراف نطاقه البالغ 500 متر. يحدد هذا المزيج الدقيق من القوة البدنية والتطور الإلكتروني OSFP112 DR8+ كمكون ربط من المستوى الأول للبنى التحتية للبيانات الأكثر تطلبًا في العالم.

كشفت الزيادة العالمية في أعباء عمل الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML) عن القيود المفروضة على طبقات الشبكة الحالية 100G و400G. ومع نمو مجموعات وحدات معالجة الرسومات لتشمل عشرات الآلاف من وحدات المعالجة، تصبح الشبكة بمثابة "الكمبيوتر". الدافع الأساسي لاعتماد 800G OSFP112 DR8+ هو الحاجة الماسة إلى جذر ضخم منخفض زمن الوصول في طبقات التبديل إلى وحدة معالجة الرسومات وطبقات التبديل إلى التبديل.

1. ميزانية الارتباط المحسنة والوصول: في مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي واسعة النطاق، غالبًا ما تتجاوز المسافة المادية بين مفاتيح الأوراق والعمود الفقري حد 100 متر لوحدات SR8 القياسية أو حتى وحدات DR8 الأساسية. توفر تقنية الإرسال والاستقبال "زائد" في 800G DR8+ 500m ميزانية ارتباط محسنة، مما يضمن أنه على الرغم من فقدان إدخال لوحات التوصيل المتعددة وتوجيه الألياف المعقدة، تظل الإشارة قوية. وهذا يلغي الحاجة إلى الكابلات الضوئية النشطة باهظة الثمن (AOCs) في العديد من السيناريوهات.
2. الاستقرار الحراري في الرفوف عالية الكثافة: الحرارة هي عدو طول العمر البصري. من خلال الاستفادة من التصميم المتوافق مع OSFP 800G MSA، يمكن للمشغلين تعبئة المحولات بكثافة كاملة دون خوف من الاختناق الحراري. تسمح الزعانف المدمجة في وحدة OSFP112 بإدارة تدفق الهواء بشكل أفضل، مما يقلل من إنفاق طاقة التبريد (PUE) لمركز البيانات.
3. التدقيق المستقبلي لـ 1.6T وما بعده: يؤدي الانتقال إلى واجهة كهربائية 112 جيجا لكل مسار (OSFP112) إلى محاذاة الشبكة مع أحدث جيل من محولات ASIC. تضمن استراتيجية شبكات مراكز البيانات واسعة النطاق هذه أن تظل الاستثمارات الحالية متوافقة مع تحول الصناعة نحو سرعات 1.6 تيرابايت، والتي ستعتمد أيضًا على تقنية 112G SerDes.
4. قابلية التشغيل البيني والامتثال للمعايير:TS-Q2O8-318H-02Cيتوافق مع CMIS 5.0 (مواصفات واجهة الإدارة المشتركة). يسمح ذلك بمراقبة التشخيص الرقمي العميق (DDM)، مما يمكّن مهندسي الشبكات من استكشاف أخطاء جودة الارتباط وإصلاحها ومراقبة مستويات الطاقة والتنبؤ بالفشل قبل أن يؤثر على وقت تشغيل تدريب الذكاء الاصطناعي.

نشر800 جرام OSFP112 DR8 +يتطلب فهم المتطلبات المحددة للبنى الخلفية للذكاء الاصطناعي، مثل InfiniBand أو RoCE (RDMA عبر شبكة إيثرنت متقاربة). في مجموعة NVIDIA Quantum-2 أو AI المستندة إلى Arista، يتم تثبيت هذه الوحدات في محولات العمود الفقري ذات القدرة 800G. نظرًا لأن DR8+ يستخدم 8 ألياف متوازية للإرسال و8 للاستقبال، فإنه يدعم تكوينات "الاختراق". وهذا يعني أنه يمكن تقسيم منفذ 800G واحد إلى وصلتين 400G أو ثمانية وصلات 100G، مما يوفر مرونة هائلة لتوصيل الأجهزة غير المتجانسة.

من الناحية الفنية، يتضمن التثبيت موصلات MPO-12/APC مزدوجة. يعد استخدام زاوية الاتصال الجسدي (APC) أمرًا حيويًا هنا؛ تعمل الزاوية البالغة 8 درجات على الوجه النهائي للألياف على تقليل الانعكاس الخلفي (خسارة الإرجاع)، وهو أمر ضروري لإشارات PAM4 عالية السرعة والحساسة للغاية للضوضاء. في تطبيق مركز بيانات الذكاء الاصطناعي، قد يقوم رابط DR8+ SMF 1310nm بتوصيل منفذ تبديل 800G بدرج GPU المبرد بالسائل. يقوم معالج الإشارة الرقمية (DSP) داخل الوحدة بإجراء معادلة تكيفية مستمرة للتعويض عن التشتت اللوني على مدى الألياف الذي يبلغ 500 متر.

يتضمن الاختبار الواقعي التحقق من BER قبل FEC (تصحيح الأخطاء الأمامية). الTS-Q2O8-318H-02Cتم تصميمه للعمل بسلاسة مع الجانب المضيف RS(544,514) FEC. أثناء دورات تدريب الذكاء الاصطناعي القصوى، حيث تكون حركة المرور "على غرار الفيل" (عرض نطاق ترددي عالٍ مستدام)، يضمن استهلاك الطاقة المنخفض للوحدة (<15 وات) بقاء مصدر طاقة المحول ضمن منحنى كفاءته. علاوة على ذلك،OSFP112 800G DR8+غالبًا ما يتم استخدامه في الوصلات البينية "من الورقة إلى العمود الفقري" حيث تتراوح المسافات عادةً بين 200 متر و 500 متر.

بالنسبة لموظفي المشتريات، تتضمن "الكيفية" أيضًا التحقق من التوافق. تتم برمجة EEPROM الخاصة بالوحدة باستخدام رموز بائعين محددة لضمان إمكانية "التوصيل والتشغيل" مع كبار موردي الشبكات مثل Cisco وArista وMellanox. يؤدي هذا إلى التخلص من تحذيرات "جهاز الإرسال والاستقبال غير المدعوم" ويضمن قيام واجهة إدارة I2C بإبلاغ درجة الحرارة والجهد وتيار الليزر بشكل صحيح إلى نظام إدارة الشبكة (NMS).

في الختام،800 جرام OSFP112 DR8+يمثل جهاز الإرسال والاستقبال البصري قمة تكنولوجيا التوصيل البيني الحالية، حيث يوفر النطاق الترددي والوصول والكفاءة الحرارية اللازمة التي تتطلبها ثورة الذكاء الاصطناعي. مع استمرار مراكز البيانات في التوسع، سيكون اعتماد معايير 800G هو العامل المحدد في النجاح التشغيلي.