Nvidia та Cisco працюють над новим поколінням оптичних з’єднаньЗростання обчислювальних потужностей, необхідних для навчання та роботи моделей штучного інтелекту, змушує виробників мережевого обладнання шукати способи збільшення пропускної здатності центрів обробки даних без суттєвого ускладнення їхньої інфраструктури.
Nvidia та Cisco розробляють новий формфактор змінних оптичних трансиверів USFP, який дозволить розміщувати більше високошвидкісних з’єднань у межах одного мережевого пристрою.
Традиційні рішення для масштабування мереж передбачають встановлення додаткових комутаторів або створення нових рівнів мережевої архітектури, коли кількість доступних портів вичерпується.
Однак такий підхід потребує додаткових оптичних з’єднань, збільшує споживання електроенергії та може підвищувати затримки під час передавання даних.
Нова технологія покликана розв’язати цю проблему завдяки збільшенню кількості каналів зв’язку та їхньої швидкості без необхідності відмовлятися від звичного принципу змінних оптичних модулів.
Пропускна здатність одного модуля сягатиме 12,8 Тбіт/с
Перші USFP-модулі матимуть 16 повнодуплексних ліній зв’язку в корпусі, співмірному за розмірами з наявним формфактором OSFP.
Кожна лінія забезпечуватиме швидкість передавання даних до 400 Гбіт/с, що вдвічі перевищує показник сучасних рішень на 200 Гбіт/с.
У подальших версіях розробники планують збільшити кількість ліній до 32 або більше.
За рахунок одночасного збільшення швидкості та кількості каналів сукупна пропускна здатність одного модуля зможе досягати 12,8 Тбіт/с.
Таким чином, майбутні модулі зможуть забезпечувати більшу кількість підключень до мережевих пристроїв із пропускною здатністю 1,6 Тбіт/с без створення додаткових мережевих рівнів.
Рішення розраховане як на комутатори, так і на високопродуктивні мережеві адаптери SuperNIC, які використовуються в обчислювальній інфраструктурі штучного інтелекту.
За оцінками компаній, щільність пропускної здатності на передній панелі комутатора може зрости вчетверо порівняно з аналогічними модулями на 200 Гбіт/с на лінію.
Новий роз’єм дозволить передавати дані на вищих швидкостяхОднією з ключових технічних особливостей USFP стане спеціально розроблений двовимірний матричний роз’єм.
Він використовуватиме двоетапний механізм встановлення, за якого високошвидкісні електричні контакти з’єднуватимуться лише після фіксації модуля в системі.
Такий підхід має зменшити механічне зношування контактів, поліпшити цілісність сигналу та забезпечити передбачуваніше зусилля під час встановлення обладнання.
Роз’єм проєктують із розрахунком на передавання даних зі швидкістю 400 Гбіт/с на лінію, однак, за твердженням розробників, його конструкція також забезпечує поліпшені характеристики під час роботи на швидкості 200 Гбіт/с.
Представник Cisco, відповідальний за оптичні системи, Білл Гартнер зазначив, що перехід до швидкостей 400 Гбіт/с на лінію потребує принципово нових інженерних рішень, а не лише поступового вдосконалення чинних конструкцій оптичних модулів.
USFP зможе розсіювати до 100 Вт тепла без окремого охолодженняЩе однією важливою характеристикою нового формфактора стане можливість відведення до 100 Вт теплової потужності без використання окремого вбудованого контуру охолодження.
Це має спростити конструкцію мережевих комутаторів і полегшити розміщення великої кількості високопродуктивних оптичних модулів в одному пристрої.
Крім того, Nvidia та Cisco передбачають використання оптичних архітектур, які спрощують обробку сигналів.
Очікується, що такі рішення дозволять скоротити затримки передавання даних і знизити енергоспоживання.
За попередніми оцінками компаній, енергоефективність USFP буде приблизно в 1,3 раза вищою, ніж у порівнюваних сучасних оптичних модулів.
Для великих ШІ-датацентрів цей показник має особливе значення, оскільки мережеве обладнання використовується для об’єднання тисяч обчислювальних прискорювачів, а його сумарне енергоспоживання впливає на експлуатаційні витрати.
До розробки долучилися TE Connectivity та AmphenolОкрім Nvidia та Cisco, участь у створенні апаратної екосистеми USFP беруть компанії TE Connectivity та Amphenol.
Вони працюватимуть над виробництвом корпусних елементів, роз’ємів та оптичних модулів, необхідних для впровадження нового формфактора.
Розробники також розраховують на приєднання інших технологічних партнерів, що має сприяти поширенню рішення серед виробників мережевого обладнання.
Водночас конкретні строки появи перших комерційних USFP-модулів наразі не оголошені.
Таким чином, заявлені характеристики поки відображають технічні можливості та плани розробників, а не параметри обладнання, яке вже доступне для масового використання.
