Requisitos técnicos específicos para cabos ópticos em data centers de IA

A explosão dos data centers de IA (centros de computação inteligentes) está remodelando completamente os padrões de cabeamento de rede. A quantidade de fibras ópticas de interconexão interna utilizada é de 5 a 10 vezes maior que a dos data centers tradicionais. A fim de atender aos rígidos requisitos de alto rendimento e perda zero de pacotes para dezenas de milhares de clusters de GPU, o data center de IA apresentou quatro requisitos técnicos extremamente rigorosos para cabos ópticos:

1. Densidade espacial extrema: menor, mais densa e mais suave. O espaço em racks e tubos de IA é extremamente escasso, e um único rack de switch pode precisar acomodar mais de 20.000 fibras ópticas. Diâmetro externo miniaturizado: Geralmente é necessário usar fibra óptica revestida com diâmetro externo de 200 mícrons (tradicional 250 mícrons), e a espessura total do cabo óptico pode ser reduzida em até 60% para aliviar o congestionamento da calha do cabo e garantir a dissipação de calor do ar. Novas estruturas de fita: a adoção generalizada de tecnologias de cabos de fita flexíveis, como o Flow Ribbon da Corning, aumentou muito o número de núcleos agrupados de cabos micro-ópticos no pipeline. Insensibilidade à flexão: para fibras ópticas de alta-densidade em um espaço de gabinete limitado, a fibra óptica insensível à flexão-de nível G.657.A1 ou G.657.A2 deve ser usada para garantir que nenhuma perda óbvia de flexão de sinal seja causada em um raio de curvatura muito pequeno.

2. Desempenho especial sob arquitetura CPO: manutenção de polarização e baixa perda. À medida que o poder de computação evolui para 800G e 1,6T, a distância de transmissão do cabo de cobre tradicional (DAC) é limitada a menos de 3 metros, e a tecnologia de co-empacotamento fotoelétrico (CPO) tornou-se uma tendência central. Aplicação em grande-escala de fibra de manutenção-de polarização (PMF): a relação entre a fonte de luz externa e o chip fotônico de silício sob a arquitetura CPO é extremamente sensível ao estado de polarização da luz. De acordo com análises confiáveis ​​do setor, a demanda por polarização-que mantém a fibra óptica em centros de computação inteligentes está experimentando um crescimento explosivo de 10 a 20 vezes para garantir conexões estáveis ​​e suprimir a perda de inserção. Grande área efetiva e perda ultra{14}}baixa: o treinamento de modelos grandes requer a manutenção de alta entrada de energia por um longo tempo. A fibra óptica precisa ter uma grande área efetiva para suprimir efeitos não lineares e deve ter desempenho de perda ultra{16}}baixa (ULL) para reduzir o consumo geral de energia do link.

3. O treinamento distribuído de IA de-interconexão entre campus (DCI) com latência extremamente baixa-requer que o atraso da rede entre-data centers (DCI) cruzados seja infinitamente próximo de zero. Fibra de núcleo oco (HCF): Como tecnologia disruptiva na era da IA, a velocidade de transmissão da luz no ar da fibra oca é cerca de 35% mais rápida do que no vidro de quartzo tradicional. Isso pode reduzir a latência da rede em mais de 30% e tem uma tolerância de energia ultra{8}alta.

4. Fabricação de alta-precisão e tecnologia de materiais, distribuição de precisão e confiabilidade: como os componentes de fibra óptica de IA são extremamente finos e densos, os principais fabricantes de cabos ópticos (como YOFC, FiberHome Communications) introduziram na produção processos de distribuição de fluidos de alta-precisão, como Nordson EFD (Nordson), para garantir que, na fabricação automatizada em grande-escala, cada pequeno ponto de ligação de fibra óptica tenha confiabilidade mecânica extremamente alta e estabilidade-de longo prazo.