800 جيجابت/ثانية لربط مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي: العرض الترددي، زمن الوصول، والنشر

يُحسَّن الذكاء الاصطناعي كل جزءٍ من الشبكة. وتؤدي مهام التدريب الضخمة لنماذج اللغات الكبيرة، وتشغيل محركات الاستنتاج الموزَّعة، ومزامنة كميات هائلة من البيانات عبر مجموعات الحواسيب إلى فرض عبء غير مسبوق على وصلات الربط بين مراكز البيانات. ولم تعد تقنية 100 جيجابت/ثانية كافية لأحمال عمل الذكاء الاصطناعي، بينما أصبحت تقنية 400 جيجابت/ثانية بسرعة المعيار الجديد بدلًا من أن تكون الهدف المنشود. وهنا تظهر تقنية 800 جيجابت/ثانية لربط المراكز البيانات باعتبارها المعيار الجديد لربط مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي.

الحاجة المتزايدة إلى وصلات الاتصال بين مراكز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية

السباق نحو سرعة 800 جيجابت/ثانية DCI يُدفَع هذا السباق بمجموعة من العوامل. أولاً، ازداد حجم نماذج الذكاء الاصطناعي بشكل هائل، حيث ارتفعت عدد المعايير (البارامترات) من الملايين إلى المليارات ثم التريليونات. ويتطلب توزيع هذه النماذج عبر العديد من الحاويات (Pods) المختلفة في مراكز بيانات متعددة عرض نطاق ترددي هائلًا لنقل البيانات بين مراكز البيانات تلك. ثانيًا، أدّى التدريب الموزَّع اليوم إلى نشر حاويات مراكز البيانات عبر منطقة حضرية كاملة ضمن عنقود حوسبة واحد، بدلًا من أن تكون جميعها داخل مبنى واحد فقط. ثالثًا، تتطلّب التطبيقات الفورية مثل كشف الاحتيال والأنظمة المستقلة كلًّا من الأداء العالي جدًّا (الإ-throughput) والتأخير المنخفض المتسق والقابل للتنبؤ به. وأخيرًا، ومع التوجّه المتزايد نحو البنية التحتية الخاصة بالذكاء الاصطناعي، يواصل الحمل التراكمي على وصلات الربط بين المراكز ازدياده باستمرار. وبما أن تقنيات وصلات الاتصال بين مراكز البيانات التقليدية بسرعات 100 جيجابت/ثانية و200 جيجابت/ثانية كانت كافية للأحمال التشغيلية الاعتيادية، فإنها أصبحت عائقًا أمام أحمال الذكاء الاصطناعي. أما وصلات الاتصال بين مراكز البيانات بسرعة 800 جيجابت/ثانية فهي تلبّي الحاجة إلى عرض النطاق الترددي من خلال توفير المساحة اللازمة للتوسّع.

الضغط على عرض النطاق الترددي في مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي

طبيعة حركة مرور تدريب الذكاء الاصطناعي تُسبب ضغطًا غير معتادٍ على روابط الاتصال البيني مقارنةً بالتطبيقات العادية. وخلال عملية التدريب، يجب مزامنة تدرجات النموذج عبر جميع عُقد الحوسبة المشاركة في نهاية كل دفعة. وتتكوّن هذه الحركة المرورية من نوع «التخفيض الشامل» (All-Reduce) من انفجارات حركة مرور متزامنة قد تؤدي إلى امتلاء حتى الروابط عالية السعة. كما يمكن أيضًا حفظ البيانات بشكل دوري في أنظمة التخزين الموزَّعة، ما يضيف عبئًا إضافيًا. أما خطوط إعداد البيانات فتُشكِّل تيارًا مستمرًّا ينقل البيانات بين مستويات التخزين المختلفة ووحدات الحوسبة. وعند حدوث هذه الأحداث الثلاثة معًا في الوقت نفسه، يتضاعف العبء الكلي الواقع على الروابط. ويُعالج نظام 800G DCI هذه الضغوط عن طريق إرسال انفجار «التخفيض الشامل» كاملاً عبر رابط الاتصال البيني باستخدام طول موجي واحد دون الحاجة إلى الطوابير. وبذلك يقلّ الضغط العكسي عبر رابط الاتصال البيني، مما يسمح بتوسيع نطاق مهمة تدريب الذكاء الاصطناعي بشكل خطي.

إن انخفاض زمن الوصول أمرٌ جوهريٌّ لخدمات الذكاء الاصطناعي

العرض الترددي غير كافٍ لحل مشكلة الاتصال البيني للذكاء الاصطناعي؛ فالتأخير المنخفض أمرٌ بالغ الأهمية أيضًا. وفي جميع أنحاء مراكز البيانات ، يؤثر تأخير الاتصال على الإنتاجية الكلية للتدريب، لأن عُقد الحوسبة قد تضطر إلى الانتظار على أقرانها في عنقود الحوسبة، ما يؤدي إلى إهدار وحدات معالجة الرسومات (GPUs) الثمينة. وقد يؤدي التأخير العالي إلى تجربة مستخدم رديئة لخدمات الذكاء الاصطناعي مثل الأنظمة ذاتية القيادة وكشف الاحتيال والاستنتاج الفوري. ويقلل نظام الاتصال بين مراكز البيانات بسعة 800 جيجابت (800G DCI) من التأخير عبر معدل رمزي أسرع (مما يقلل تأخير الحزم) وتقنيات متقدمة أكثر لتصحيح الأخطاء التلقائي. وبشكلٍ إضافي، فإن المسارات الضوئية تكون مباشرةً، مما يجنب استخدام الموجِّهات التي تضيف تأخيرًا إلى مسار الحزمة. وعند الربط المباشر لمجموعات حوسبة الذكاء الاصطناعي عبر نظام 800G DCI، يمكن تخفيض التأخير بين مراكز البيانات من عدة ملي ثانية إلى عدة ميكروثانية، ما يمكّن التدريب الموزَّع فعليًّا من العمل كعنقود حوسبة واحد منتشر عبر حرم جامعي.

الفوائد الرئيسية لترقية نظام الاتصال بين مراكز البيانات بسعة 800 جيجابت

800 غرام دي سي آي يتمتّع هذا الحل بمزايا عديدة مقارنةً بالسرعات الأدنى. فكفاءته الطيفية تساوي ضعف كفاءة تقنية 400 جيجابت في الثانية، ما يعني أن مشغّلي الشبكات يمكنهم مضاعفة سعة النقل على نفس بنية التحتية للألياف الضوئية. كما تنخفض استهلاك الطاقة لأن استهلاك تقنية 800 جيجابت في الثانية للطاقة لكل بتٍ من البيانات المنقولة أقل مما هو عليه عند تشغيل رابطين من تقنية 400 جيجابت في الثانية. وباستخدام واجهة واحدة فقط، تزداد كثافة المنافذ في أجهزة التبديل والراوترات بشكلٍ ملحوظ، مما يحرّر طاقة إضافية لربط وحدات المعالجة. وتتحسَّن الكفاءة التشغيلية بتبسيط إدارة الطول الموجي. كما أن السرعات الجديدة البالغة 800 جيجابت في الثانية تضمن أيضًا قابلية التوسُّع المستقبلي للشبكات، إذ يمكن تلبية الطلب الحالي بسهولة، وسيستغرق الأمر وقتًا أطول قبل أن يضطر المشغّلون إلى تحديث وصلاتهم البينية مجددًا مع ازدياد حركة مرور الذكاء الاصطناعي بنسبة 50% سنويًّا كما هو متوقع. ولمشغّلي السحابة ومراكز البيانات الذين يديرون مستأجرين يحتاجون إلى نقل كميات هائلة من البيانات، تشكّل تقنية 800 جيجابت في الثانية للاتصال بين مراكز البيانات (DCI) ميزةً تجاريةً واضحةً.

نشرٌ مرنٌ من أجل توسيعٍ سريع

سرعة نشر أنظمة الذكاء الاصطناعي تعني أن طبقة الاتصال البيني قد تصبح عائقاً. وتوفّر تقنية 800G DCI خيارات مرنة للنشر. أما بالنسبة للمسافات الأطول داخل شبكة المناطق الحضرية (Metro)، فإن أنظمة الخطوط الضوئية قادرة على توسيع مسافة الإرسال مع تحقيق أقصى معدل لنقل البيانات. كما أن وحدات البصريات القابلة للتوصيل بسعة 800 جيجابت/ثانية، والتي تُركَّب في واجهات المبدِّلات القياسية، توفّر أسرع عملية نشر: ما عليك سوى إدخالها، وتوصيلها، ثم تهيئتها. ويمكن للمنظمات التي تبني حملات مراكز بيانات جديدة الاستفادة من منصّات 800G DCI المصمَّمة خصيصاً، والتي تمنح تحكّماً أكبر في الإدارة ومراقبة الأداء. وب complementing هذه الحلول، يقدّم جهاز DCI-BOX الخاص بشركة Sino-Telecom حلاً فائق التكثيف ومدمجاً مسبقاً وفعّالاً من حيث التكلفة، مصمّماً خصيصاً لمراكز البيانات الطرفية وعمليات إطلاق الخدمات بسرعة. ويُمكّن جهاز DCI-BOX، الذي يدعم سعة تصل إلى 800 جيجابت/ثانية لكل قناة، من تقليل المساحة المستهلكة والطاقة الكهربائية، مع تمكين النشر الفوري «اضغط وأطلق». سواء استُخدم هذا الجهاز كوحدة مستقلة في نقاط الوجود البعيدة (Remote POPs)، أو كجزء من شبكة شبكية (Mesh Network) أكبر، فإنه يضمن أن توسيع السعة يواكب الطلب المتنامي الناتج عن تطبيقات الذكاء الاصطناعي، مما يقلّل زمن النشر من أيام إلى ساعات فقط. وبغض النظر عن سيناريو التشغيل، يمكن نشر حلول 800G DCI خلال ساعات بدلاً من أيام، ليتماشى ذلك مع وتيرة نمو وتوسّع البنية التحتية للذكاء الاصطناعي.

خيارات إيدوال 800 جيجابت/ثانية المُعدّة مسبقاً لمزودي خدمات الإنترنت ومراكز البيانات

تختلف المتطلبات الخاصة باتصالات مركز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية (DCI) بين المنظمات المختلفة. فمراكز بيانات تدريب الذكاء الاصطناعي، التي تركّز على توسيع قدراتها الحاسوبية، تحتاج إلى عرض نطاق ترددي عالٍ وزمن انتقال منخفض، لذا فإن حلول اتصالات مركز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية بنمط النقطة-إلى-النقطة بين المجموعات الحاسوبية هي الأنسب لها. أما مقدمو خدمات الإنترنت الذين يوفرون وصلات توصيل بين عدة عملاء يستخدمون تقنيات الذكاء الاصطناعي، فيتطلبون عزلًا دقيقًا لموجات الطول الضوئي لمنع تأثير التقلبات المفاجئة في حركة المرور الخاصة بعميلٍ ما على عملاء آخرين. وباستخدام منصات اتصالات مركز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية القابلة للتخصيص بعددٍ متعدد من أجهزة الإرسال والاستقبال (Transponders)، يستطيع مقدمو خدمات الإنترنت تخصيص موجات الطول الضوئي بشكل فردي وفوترة كل منها على حدة. كما يحتاج جميع العملاء أيضًا إلى ضمان موثوقية عالية تمنع حدوث أخطاء في البتّات، والتي قد تؤدي إلى إعادة تشغيل المهام الحاسوبية من آخر نقطة تحقّق (Checkpoint) تمّ الوصول إليها.

حلول جاهزة لاتصالات مركز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية تدعم النمو

حلول سينو-تيليكوم لاتصالات مركز البيانات بسعة 800 جيجابت/ثانية مُصمَّمة خصيصًا لتلبية احتياجات الاتصال بين مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي. وللشبكات ذات المسافات الطويلة أو تلك التي تتضمَّن عدة قفزات، نقدِّم منصات الاتصال بين المراكز البيانات (DCI) المدمجة مع وحدات التضخيم وتعويض التشتُّت ومراقبة القنوات. وتوفِّر أنظمتنا إمكانية ضبط السعة دون انقطاع، وأدوات تشخيص متقدِّمة، فضلاً عن واجهات إدارة موحَّدة. ونمتلك أكثر من ٢٤٠ براءة اختراع، وأكثر من ١٥٠ حقًّا في حقوق الملكية الفكرية للبرمجيات، ونعمل مع شبكات في أكثر من ٣٠ دولة مختلفة، منها فرنسا والبرازيل وأستراليا وإندونيسيا. كما يشمل مجموعتنا المنتجية مجموعة كاملة من وحدات البصريات القابلة للتوصيل بسرعات ٢٠٠ جيجابت/ثانية و٤٠٠ جيجابت/ثانية و٨٠٠ جيجابت/ثانية، لتوفير حلٍّ شامل يمتد من منفذ المبدِّل إلى خط الألياف الضوئية.