Nova Era Optičkih Mreža: Nvidia i MICAS donose revoluciju u podatkovne centre
U svijetu brze tehnologije, optička povezivanja postaju ključna za budućnost računalnih mreža, posebice u kontekstu umjetne inteligencije (AI). Na nedavnom događaju Nvidia’s GTC u San Joseu, predstavljena je inovacija koja bi mogla značajno promijeniti način na koji električna energija teče kroz AI podatkovne centre. Tvrtka je najavila proizvodnju optičkog mrežnog prekidača, poznatog kao Co-Packaged Optics (CPO) Switch, koji obećava drastično smanjenje potrošnje energije tijekom prijenosa podataka između računala.
Optička Mreža i AI: Što je CPO?
CPO switch dizajniran je za usmjeravanje desetaka terabita u sekundi između računala u istom stalku. Ova tehnologija omogućuje sinkronizaciju i komunikaciju među mnogim komponentama unutar podatkovnih centara, što je od vitalnog značaja za rad na AI projektima. Uz to, startup MICAS Networks najavio je da je već započeo s volumenom proizvodnje svog CPO prekidača temeljenog na tehnologiji tvrtke Broadcom.
Klasični Mrežni Prekidači i Njihovi Ograničenja
Tradicionalni mrežni prekidači u podatkovnim centrima često su bazirani na elektroničkim čipovima povezanim s optičkim primopredajnicima. Iako je ova tehnologija bila ispravna, ona dolazi s nedostacima. Električni signali zahtijevaju više energije i smanjuju brzinu prijenosa podataka zbog potrebe za promjenom između električnih i optičkih signala. Dodatno, razdvojeni optički i električni dijelovi povećavaju složenost sustava.
Prednosti Supakiranih Optika
Supakirana optika predstavlja korak naprijed u smanjenju potrošnje energije i povećanju brzine. Ova tehnologija premješta proces konverzije između optičkih i električnih podataka bliže čipu prekidača, čime se smanjuje broj potrebnih komponenti i smanjuje udaljenost koju električni signali moraju prevaliti. Napredno pakiranje ocenjuje kako su komponente čipa integrirane zajedno, osim lasera, koji ostaju vanjski kako bi se zadržale specifične performanse.
Ian Buck, potpredsjednik Nvidije za hyperscale i visoke performanse, ističe da optička veziva danas čine čak 10% ukupne potrošnje snage AI sustava.
Tehnologije Optičkih Modulatora
Jedan od ključnih aspekata CPO prekidača jest korištenje optičkih modulatora koji kodiraju elektroničke bitove na svjetlost. Nvidia koristi tehnologiju osnovanu na optičkim rezonatorima, dok Broadcom primjenjuje Mach-Zehnder modulatora. Obje tehnologije imaju svoje prednosti i nedostatke. Mach-Zehnder modulatori su standardiziraniji, dok su resonatori kompaktniji, što omogućuje bolju integraciju u sustavu.
CPO Prekidači u Akciji: Nvidia i MICAS Networks
Nvidia navodi da bi usvajanje CPO prekidača moglo smanjiti broj potrebnih lasera na nova AI infrastruktura za 75%. X sklopka s 400 000 GPU-a, kazao je Buck, zapravo je laser od 24 megavata, a korištenjem CPO-a, energija koja se troši može se drastično smanjiti, uz povećanje pouzdanosti i smanjenje latencije.
Zanimljivo je da je MICAS Networks već u proizvodnji sa svojim CPO prekidačem koristeći Broadcomovu tehnologiju, koja nudi značajne uštede u energiji u usporedbi s klasičnim opcijama.
Budućnost CPO Tehnologije
S obzirom na to kako se AI tehnologije sve više usvajaju, očekuje se da će CPO postati nova norma. U teoriji, velike uštede energije koje će pružiti CPO bit će ne samo jednokratne, već će otvoriti put za daljnja poboljšanja u propusnosti i učinkovitosti sustava.
Tehnološke inovacije, poput onih koje implementiraju kvartne new materials kao što su litij niobat i indijski fosfid, obećavaju poboljšanja u performansama optičkih komponenti. Osim toga, konkurentski start-upovi kao što su Avicena i Ayar Labs također rade na naprednoj integraciji optičkih tehnologija u samim GPU-ima, što može predstavljati dodatni iskorak ka optimizaciji cijelog sustava.
Opservacija i zajednički rad svih razvijatelja u ovom polju osigurat će nastavak evolucije tehnologija, pružajući tako sve bolje i učinkovitije rješenja za sve veće zahtjeve AI i računalne znanosti.
