人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對于高性能計(jì)算(HPC)和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求不斷攀升。當(dāng)前GPU互聯(lián)端口已迅速升級至800G(2x400G)，并預(yù)計(jì)下一代將演進(jìn)到1.6T(2x800G)，使得數(shù)據(jù)中心對光互聯(lián)的帶寬需求愈發(fā)緊迫。

Al/ML集群互聯(lián)

HPC和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)面臨新挑戰(zhàn)

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隨著AI/ML集群規(guī)模的迅速增長，從幾百張加速卡擴(kuò)展至上萬張，集群互聯(lián)距離也從數(shù)十米延伸至上百米。這導(dǎo)致對低功耗和低延遲的需求變得尤為緊迫，而傳統(tǒng)的電子交換面臨著瓶頸。同時(shí)，HPC也面臨著更高的要求，包括集群規(guī)模的靈活配置和網(wǎng)絡(luò)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。大規(guī)模數(shù)據(jù)中心互聯(lián)也面臨Spine交換機(jī)性能瓶頸和端口速率演進(jìn)的挑戰(zhàn)，隨著速率提升，200G及以上速率單純依賴硬件升級能效提升不明顯，需要通過架構(gòu)重構(gòu)等方式進(jìn)一步提升能效，降低運(yùn)營成本。

AI模型規(guī)模的演進(jìn)

支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）

全光交換方案應(yīng)運(yùn)而生

為解決這些挑戰(zhàn)，全光交換（OCS）方案應(yīng)運(yùn)而生。OCS通過其全光交換的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)光信號的透明傳輸、支持光纖中任意速率/調(diào)制格式/通信波長光信號的交換，并具有無時(shí)鐘抖動(dòng)、無延遲、不讀取數(shù)據(jù)、無泄漏風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)。此外，OCS還支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）使能控制，提高了系統(tǒng)的靈活性。

OCS全光交換方案已成功應(yīng)用于一些數(shù)據(jù)中心，就在去年12月6日Google推出的人工智能模型Gemini，其配套硬件TPUv5版本，加強(qiáng)了OCS光交換技術(shù)的應(yīng)用。在Google TPUv4的應(yīng)用中，OCS顯著提升了集群互聯(lián)的可靠性，即使在主機(jī)可靠性下降到99.0%的情況下，仍能保證TPU切片有出色的性能，系統(tǒng)整體性能提升超過6倍以上。

Google TPU集群規(guī)模演變

AI算力“軍備競賽”

OCS解決方案應(yīng)用廣闊

軟件定義全光交換通過其在高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中的性能，為AI網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了重要支持。隨著數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)，OCS全光交換技術(shù)將在光互聯(lián)領(lǐng)域展現(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用前景，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功注入新的活力。AIGC大模型時(shí)代必然導(dǎo)致算力軍備競賽，推動(dòng)算力芯片和網(wǎng)絡(luò)升級，有望促進(jìn)行業(yè)長期增長。

智算數(shù)據(jù)中心對光互聯(lián)的帶寬需求越來越高，隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大，將需要更大的端口OCS，同時(shí)需提升OCS可靠性和插回?fù)p性能。而基于DirectLight直接光束偏轉(zhuǎn)技術(shù)的OCS解決方案，具有超低損耗和回?fù)p，高抗震性等優(yōu)異性能，在運(yùn)營成本、吞吐量、功耗和成本方面都取得重大收益。基于DirectLight的OCS方案可以輕松實(shí)現(xiàn)可靠的遠(yuǎn)程選擇性路由、在線性能監(jiān)控和自動(dòng)保護(hù)等，除了智算中心應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)等方向也有廣泛應(yīng)用，OCS將成為6G時(shí)代空天地一體化網(wǎng)絡(luò)重要組成部分。

DirectLight技術(shù)原理

凌云光大矩陣全光交換解決方案

凌云光自2001年起即關(guān)注光交換技術(shù)、產(chǎn)品與應(yīng)用的推廣，2015年正式與全球光交換廠家H+S Polatis公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開創(chuàng)光交換應(yīng)用的新時(shí)代。H+S Polatis 提供低損耗的全光交換解決方案，用于遠(yuǎn)程光纖層配置、保護(hù)、監(jiān)控、重新配置和測試。

H+S Polatis 6000/7000系列全光交換機(jī)性能，支持完全無阻塞8×8～576×576矩陣規(guī)模，具有較好的抗震性，支持宇航級應(yīng)用。超低插回?fù)p，光學(xué)指標(biāo)優(yōu)異，支持單路雙向傳輸和暗光纖交換，全光透明傳輸，與速率/協(xié)議無關(guān)，支持400G/800G及以上速率平滑升級，可選N×N對稱以及任意端口配置結(jié)構(gòu)(CC系列)，滿足SDN應(yīng)用。可以廣泛的應(yīng)用在AI智算中心全光交換、互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)線自動(dòng)化測試等應(yīng)用場景。

H+S Polatis 6000/7000系列全光交換機(jī)