Toda la comunicación óptica está acelerando su actualización.
2024-10-25
La OFC de este año (OFC-2024) se llevará a cabo del 24 al 28 de marzo de 2024 en el Centro de Convenciones de San Diego en San Diego, California, EE. UU. La OFC reunió a más de 700 expositores, lanzó más de 850 seminarios técnicos y participaron decenas de miles de profesionales de 65 países.
Los principales proveedores de nube y de conmutadores son generalmente optimistas sobre las necesidades futuras de potencia informática y creen que la demanda de dispositivos ópticos necesarios para los clústeres de IA acelerará las iteraciones de actualización. De acuerdo con las leyes de escalamiento de OpenAI, el crecimiento en el tamaño del modelo, el tamaño del conjunto de datos y la cantidad de puntos flotantes necesarios para el entrenamiento impulsarán el rendimiento del modelo, y esta tendencia no muestra signos de desaceleración. Para satisfacer las necesidades de los grupos de IA y resolver los desafíos de costos y energía, muchas empresas e instituciones de investigación demostraron sus productos de vanguardia y las últimas soluciones en el campo de la comunicación óptica en OFC-2024. La atención se centra principalmente en el soporte de soluciones de comunicación óptica de alta velocidad como 800G y 1,6T, la innovación de soluciones de conexión óptica y los numerosos caminos técnicos trazados por varios fabricantes bajo la necesidad de reducir costos y consumo.
Aspecto del producto
Los módulos ópticos de alta velocidad de 1,6T, los chips ópticos de 200G y los conmutadores OCSICPO se han convertido en puntos calientes. Con la expansión del tamaño del modelo y del conjunto de datos, mejora el rendimiento del modelo. La formación de modelos grandes requiere una gran potencia informática, lo que genera una mayor demanda de dispositivos ópticos. Según North American Market Company, la participación de los dispositivos ópticos en el gasto de capital de los centros de datos continúa aumentando y se espera que alcance el 5,3% en 2025. El papel acelerado de la IA acorta el ciclo iterativo de los dispositivos ópticos, y la industria espera que las comunicaciones ópticas puedan proporcionar velocidades de transmisión de datos más altas y un soporte de retardo más bajo, para respaldar mejor el funcionamiento de los clústeres de IA a gran escala. Por lo tanto, las soluciones de comunicación óptica de alta velocidad, como 800G y 1,6T, se han convertido en un punto importante en el desarrollo de la industria.
En la exposición, se exhibieron muchos productos de fabricantes de chips y módulos ópticos, incluidos EML de 200G, láser de 50 milivatios, etc., todos para escenarios AIML. Los fabricantes indican un aumento de capacidad para satisfacer la demanda de módulos ópticos posteriores. La llegada de la IA ha acelerado el ciclo de iteración de los módulos ópticos, y se espera que los módulos ópticos de 1,6T comiencen a funcionar en la segunda mitad de este año, convirtiéndose en la solución preferida para la próxima generación de necesidades de 200G de onda única. Además, en el futuro seguirán prefiriéndose los módulos ópticos enchufables debido a su alta fiabilidad y escalabilidad.
Los módulos ópticos de silicio también son un tema central de la exposición; los módulos ópticos de silicio y los chips relacionados aparecieron con frecuencia. Los fabricantes nacionales y extranjeros demostraron diferentes especificaciones de módulos ópticos de silicio y chips moduladores. La tecnología óptica de silicio se ha ido mejorando gradualmente en módulos ópticos enchufables, especialmente en módulos de alta potencia. Además, los esquemas de CPU y LPO también son temas candentes en la conferencia, aunque todavía existen desafíos en la unificación e interconexión estándar de LPO, pero muestra las ventajas de un menor consumo de energía y costos en escenarios específicos. Sin embargo, el escenario de aplicación de LPO es más limitado y se prevé que represente alrededor del 10% del mercado de 800G.
Los interruptores totalmente ópticos aparecen gradualmente y la tendencia de la entrada óptica es obvia. El conmutador totalmente óptico OCS lanzado por Google el año pasado se utiliza principalmente en la interconexión interna de centros de datos para acelerar la penetración de sistemas ópticos en el espacio. Este año, Coherent y Photonics demostraron interruptores OCS, que utilizan tecnología mams para evitar el proceso de conversión de señales fotoeléctricas y tienen las características de alta precisión, baja pérdida y baja potencia. La diferencia es que Coherent high Yi utiliza puertos 300x300 con tecnología WSS; La tecnología ultrarrápida utiliza tecnología MEMS de puerto 400x400, qué tecnología es mejor, el mercado todavía está en el juego. Además, como soporte para dispositivos de alta gama, los interruptores y circuladores ópticos miniaturizados de Sanshi Park se pueden adaptar perfectamente al sistema de conmutación totalmente óptico OCS.
Conexión óptica
Las perspectivas de aplicación de la interconexión óptica en los equipos del centro de datos se amplifican constantemente; además de la interconexión entre dispositivos, también penetra luz en el escenario de interconexión entre placas, chips y dispositivos. Las ventajas del ancho de banda óptico y el retardo son obvias y pueden resolver las limitaciones del cobre. La tendencia es utilizar la transmisión y conexión de datos ópticos, incluidos conmutadores y módulos ópticos totalmente ópticos. Los chips moduladores de nitrato de litio de película delgada y los esquemas de coherencia de 800G también son puntos calientes. Todavía hay mucho espacio para el desarrollo de la interconexión óptica, que puede resolver el cuello de botella del ancho de banda y abrir el espacio de aplicación de la interconexión óptica.
La aplicación de la tecnología IO óptica dentro del centro de datos, incluidas sus ventajas y oportunidades. Las E/S ópticas pueden mejorar el consumo de energía y el retraso del ancho de banda, resolviendo las limitaciones de la interconexión de cables de cobre tradicionales. La tecnología óptica de silicio se ha convertido en una solución importante en el futuro, ya que permitirá la integración de chips informáticos y chips ópticos. La solución de interconexión óptica permite un mayor rendimiento de transmisión de datos, mejora la eficiencia de la comunicación de la GPU y reduce el consumo y el costo de energía.
En las conexiones HBM, los problemas de consumo de energía se pueden solucionar con soluciones LPO (Laser Optimization). En la exposición, Asectron mostró un LPO OSFP de PCIE Generación 6, aunque todavía se encuentra en su forma inicial de producto, pero sus posibles escenarios de aplicación: la tendencia de la conectividad óptica entre placas, chips y dispositivos se está expandiendo. Esto se debe a que el cobre tiene limitaciones obvias en términos de distancia de transmisión y ancho de banda, y la ventaja de la luz es que el ancho de banda y el retardo son significativamente mejores que los del cobre.
Reducir costes y consumo
En el campo de las comunicaciones ópticas, reducir los costes y el consumo de energía siempre ha sido el objetivo perseguido por la industria. En OFC2024, los fabricantes demostraron sus últimos avances en este campo, incluida la aplicación de nuevos materiales, la mejora de los procesos de fabricación y la optimización del diseño de sistemas.
Xinyi Sheng, Cambridge, Amfenol, Haiguang Xinchuang, Taiwan Chuang Optoelectronics, etc., han demostrado módulos de luz sumergidos enfriados por líquido. Aunque el costo del programa de módulos ópticos sumergidos enfriados por líquido sigue siendo alto, con la promoción del programa de interconexión óptica de alta velocidad, la disipación de calor se ha convertido en el mayor problema para los fabricantes de conmutadores y centros de datos, y la eficiencia de disipación de calor del programa sumergido es la más alta. Creo que a medida que más y más empresas desarrollen productos relacionados con la refrigeración líquida, se espera que el costo se optimice aún más.
Otro
La cuestión de los sistemas coherentes también se destacó en la conferencia de la OFC, con debates sobre la ampliación del alcance más allá de las bandas C y L, así como los módulos coherentes refrigerados por agua y los sistemas de transmisión óptica de Fujitsu y Ciena. A largo plazo, también se mencionan las ventajas de la fibra con núcleo de aire. Otros desarrollos reportados en la OFC incluyen los VCsels 200G de Broadcom y Coherence, láseres de puntos cuánticos, redes ópticas pasivas, conmutación óptica y el anuncio de Google sobre cómo se puede utilizar la inteligencia artificial para desarrollar nuevos componentes ópticos.
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