Figi 1: Avantaj kle nan divizyon dans longèdonn Multiplexing Ko-Packaged Optics (DWDMCPO). (Kredi imaj: Scintil Photonics)
Gen yon di nan jaden an konsepsyon sant done: "Sèvi ak câbles kwiv tout kote sa posib, epi resort nan teknoloji optik sèlman lè fib se absoliman nesesè." Pandan plizyè ane, apwòch pragmatik endistri a te bay priyorite -kab kwiv ki ba pri jiskaske lwa fizik yo fòse yon amelyorasyon teknolojik. Men jodi a, kòm gwoup enfòmatik entèlijans atifisyèl (AI) ap deplase nan echèl "fabri pouvwa enfòmatik" ki deplwaye dè milyon de inite pwosesis grafik (GPU), ak efikasite sant done yo ap fè fas a yon gwo presyon, moun yo dekouvri ke "pa gen okenn optik-altènatif" sa a te rive nan nenpòt ki pwen teknoloji ki te antisipe pi lwen.
Achitèk rezo yo te konnen depi lontan câbles kwiv gen limit enpòtan nan distans transmisyon anba senaryo gwo vitès-, men kèk te analize kòz ki kache nan yon pèspektiv fizik fondamantal. Malgre ke enjenyè rezo yo te pouse limit yo nan distans transmisyon kab kwiv ak Pleasant nan ekstrèm ak ekspètiz yo, kontrent yo nan lwa yo nan fizik pa ka simonte; menm desen jeni ki pi enjenyeu yo ap lite pou simonte limit nannan nan câbles kwiv. Konprann sa a eksplike poukisa endistri a ap deplase ijan nan direksyon Ko-Packaged Optics (CPO).
Pi wo frekans siyal elektrik yo transmèt nan câbles kwiv, pi wo pousantaj senbòl ak Pleasant, ak plis enfòmasyon yo ka pote. Pwoblèm lan se ke kòm frekans siyal ogmante, distans transmisyon diminye anpil. Gen de kòz prensipal pèt siyal: efè po a ak pèt dyelèktrik.
Efè po: "Konsantrasyon andigman" aktyèl la
Lè yon siyal AC vwayaje nan yon kab kwiv, chan mayetik chanje pwovoke kouran eddy nan kondiktè a. Chan mayetik ki te pwodwi pa kouran eddy sa yo anile siyal chan mayetik nan sant kab la. Plis chan mayetik siyal la chanje pi vit-ki vle di, se pi wo frekans lan-se efè anilasyon sa a vin pi fò.
Rezilta dirèk la se ke aktyèl la "prese" nan yon kouch sifas trè mens nan kondiktè a; se epesè kouch sa a ke yo rekonèt kòm pwofondè po a. Transmisyon siyal aktyèl nan sant done AI yo souvan itilize frekans alantou 53 GHz. Nan frekans sa a, pwofondè po kòb kwiv mete se sèlman 0.3 μm. Yon kouch transmisyon mens konsa itilize mwens pase 1% nan zòn transvèsal -kondiktè a, sa ki lakòz rezistans kab la skyrocket-menm depase DC rezistans pa plis pase 100 fwa.
Pèt Dielectric: "Dissipation Enèji" nan kouch izolasyon an
Yon lòt gwo koupab dèyè atenuasyon siyal nan câbles kwiv se pèt dielectric. Nan senaryo frekans wo -nan nivo gigahertz, molekil ki nan dielektrik izolasyon kab la pa ka kenbe vitès ak fluctuations rapid jaden elektrik la. Reta ki genyen ant fluctuations rapid yo nan jaden elektrik la ak repons lagging molekil yo konvèti enèji elektwomayetik siyal la nan enèji tèmik, sa ki lakòz pèt enèji.
Doub pèt: feblès la fatal nan câbles kwiv
Lè efè po a ak pèt dielectric aji an konsè, pèt siyal nan câbles kwiv ogmante eksponansyèlman kòm frekans monte.
Pou ilistre sa aklè: nan yon frekans 50 GHz, menm ak -kab kwiv kalite siperyè, pèt konbine nan de efè sa yo pral konsome plis pase 90% nan bidjè pouvwa siyal la nan yon distans transmisyon 2-mèt. Pwopriyete fizik yo nan câbles kwiv dikte yon kontradiksyon nwayo inkonsilab: Pleasant ak distans transmisyon pa ka reyalize ansanm.
Dense Wavelength Division Multiplexing Ko-Pakage Optics (DWDMCPO)
Jodi a, pwoblèm nan pèfòmans pou gwoup fòmasyon AI yo te chanje soti nan operasyon pwen k ap flote pou chak segonn (FLOPS) pou ale nan egzijans lajè.
Nan rezo évolutive ak memwa ki konsistan, yon nouvo jenerasyon teknoloji rezo nesesè pou satisfè demann miltip:
|Kòm konsomasyon pouvwa vin tounen yon faktè limite nan deplwaman sant done yo, pi ba konsomasyon pouvwa pou chak ti obligatwa;
| Piske operasyon k ap flote-pwen yo pa anbouteyaj ankò, yo dwe bay pi gwo bandwidth pou chak processeur;
| Kòm espas fizik pou deplwaman fib vin limite, pi wo dansite entegrasyon yo dwe reyalize;
| Pou pèmèt echèl orizontal kwa-etajè, yo dwe sipòte distans transmisyon ki pi long;
| Pou kenbe konsistans nan domèn memwa ak amelyore itilizasyon GPU, li nesesè pou yon latansi trè ba;
| Segondè fyab ak fasilite antretyen yo tou esansyèl.
Lè latansi ke vin tounen yon kontrent debaz, satisfè kondisyon ki anwo yo pral siyifikativman ranfòse itilizasyon GPU (kèk estimasyon modèl ki endike itilizasyon ka plis pase double), diminye anpil konsomasyon enèji rezo a, epi amelyore pèfòmans modèl fen{0}}a-. Kounye a, DWDMCPO se sèl apwòch teknik ki kapab satisfè egzijans sevè sa yo an menm tan, epi li pral pote transfòmasyon byen lwen-pri-benefis yo bay operatè sant done yo.
Lè yo transmèt plizyè longèdonn limyè sou yon sèl fib, teknoloji DWDMCPO bay chak GPU plizyè chanèl lajè, ki ba{0}}. Lè yo ogmante kantite longèdonn ki transmèt yo soti nan 1 rive nan 8, 16, oswa menm plis, modèl jeyometrik sa a se pare pou revolisyone rezo AI, menm jan teknoloji DWDM te revolisyone zo rèl do Entènèt la 25 ane de sa.
Pousantaj transmisyon yon sèl-chanèl DWDM a se apeprè 50–64 Gbit/s, ki nan kategori transmisyon vitès ki ba-. Karakteristik sa a pèmèt enjenyè senplifye konplo kodaj done ki soti nan PAM4 rive nan NRZ. Senplifikasyon sa a elimine plizyè etap pwosesis siyal ki koute chè ak pouvwa -entansif, reyalize rediksyon doub nan konsomasyon pouvwa ak latansi nan rasyonalize chemen transmisyon siyal la.
Latansi ke se "asasen an silans" érosion ROI sant done. Lè gwoup GPU trete siy done yo, yo mande pou yon opinyon bitstream kontinyèl, previzib. Si yon sèl bit fè eksperyans reta transmisyon, rès la nan gwoup la vin san fè anyen konsa, siyifikativman diminye itilizasyon processeur. Kòm kantite processeurs nan yon gwoup ogmante, pwobabilite pou p999-nivo tail bit latans ogmante anpil, ak itilizasyon processeur diminye kòmsadwa.
San teknoloji DWDMCPO ba-latansi, ba-pouvwa, long-, évolutivité rezo yo ta limite, epi pèfòmans modèl gwo langaj (LLMs) t ap limite. Pi gwo -echèl, pi plat, ki ba-latansi rezo évolutive ka sipòte pi gwo kachèt valè kle-, dirèkteman ogmante gwosè fenèt kontèks modèl la ak enpòtans kontni, kidonk elaji efikasman memwa travay LLM la. Ogmante latè latansi ki ba -yo genyen tou potansyèl pou ogmante kantite kouch transfòmatè yo, sa ki pèmèt modèl yo genyen kapasite pou panse ak rezònman pi pwofon. Nan ti bout tan: kraze kontrent kominikasyon ki genyen ant chips pèmèt LLM yo estoke plis enfòmasyon nan memwa k ap travay epi konplete plis etap rezònman san yo pa bege.
Kabaj kwiv te san dout yon gwo teknoloji nan epòk li yo, men limit fizik nannan li yo te kreye yon bezwen ijan pou teknoloji rezo ki pi avanse pou amelyore siyifikativman retounen sou envestisman pou sant done hyperscale ak elaji kapasite LLM yo.
Nan kèk ane, sant done AI ki bati antyèman sou kab kwiv yo pral vin inimajinabl kòm koneksyon entènèt long-depandan sèlman sou kwiv.
Operatè sant done hyperscale, envestisè, devlopè LLM, ak lòt moun ki gen enterè nan enfrastrikti AI yo dwe pran tandans teknolojik sa a oserye: li pral non sèlman fondamantalman refòme peyizaj pri -efikasite sant done yo, men tou kontinyèlman elaji limit kapasite AI yo. Antrepriz ki adopte teknoloji DWDMCPO an premye pral etabli avantaj achitekti an tèm de pri, konsomasyon pouvwa, ak pèfòmans; avantaj sa yo ap kontinye ogmante kòm enfrastrikti AI ap ogmante.
