800G DCI per data center AI: come le reti ottiche abilitano l’infrastruttura AI di nuova generazione

Il ruolo della rete ottica è cruciale per realizzare la rete AI su larga scala. Poiché i carichi di lavoro AI si estendono oltre i confini di un singolo data center, le soluzioni ottiche Ethernet 400G per il collegamento tra data center (DCI) si sono evolute in una tecnologia fondamentale e indispensabile per le moderne reti di data center AI. Nell’odierna architettura complessa dei data center AI, i carichi di lavoro non sono limitati a un singolo data center; per affrontare le sfide dell’AI su larga scala, sono necessarie connessioni ad alta velocità, come quelle a 800G DCI stanno diventando un modo importante per costruire le infrastrutture AI di nuova generazione.

Come i carichi di lavoro AI stanno modificando i modelli di traffico nei data center

L'infrastruttura AI sta evolvendo dallo 'scaling up' all'interno di un singolo edificio allo 'scaling across' su un cluster di strutture, spesso distanti chilometri l'una dall'altra. L'esaurimento di potenza, spazio e capacità di raffreddamento rende semplicemente non più fattibile lo 'scaling up' dei carichi di lavoro AI in una singola struttura. Ciò significa che le operazioni IT devono 'scalare verso l'esterno' distribuendo il carico di lavoro su più data center. La transizione dallo scaling up allo scaling out ridefinisce i modelli di traffico nei data center. I carichi di lavoro AI richiedono lo spostamento di enormi quantità di dati in modo strettamente sincronizzato tra i nodi del cluster. I conseguenti flussi est-ovest di grandi dimensioni oscurano completamente i tradizionali modelli di traffico interconnesso nei data center. Si profila un futuro caratterizzato da traffico dati ad alta velocità e alta capacità, imprevedibile, metropolitano e su scala campus, che le reti dei data center non sono più in grado di gestire in modo efficiente.

Perché 800G è Diventare Fondamentale per l’interconnessione dei data center AI

I cluster di addestramento AI funzionano mediante elaborazione parallela distribuita, che richiede enormi quantità di larghezza di banda tra molti data center per interconnettere i nodi GPU. Il 400G non è sufficiente per gestire la quantità di dati generata dall’addestramento su larga scala, a questa scala, nei data center. Con l’800G DCI si raddoppia la capacità per lunghezza d’onda e si consente agli operatori di interconnettere i cluster AI tramite un singolo collegamento a lunghezza d’onda anziché con più collegamenti paralleli. L’ingombro fisico e i costi operativi sono significativamente inferiori. Per gli operatori nelle reti di tipo campus o metropolitane, al fine di consentire la distribuzione dell’addestramento, è necessaria l’elevata densità di capacità offerta dall’800G DCI, che garantisce inoltre un utilizzo efficiente delle fibre.

Il Faredro Tecnologia Dietro l’800G DCI: tecnologia coerente, DCO e requisiti per le fibre

La tecnologia alla base del DCI da 800 G è l’ottica coerente, poiché consente di sfruttare l’ampiezza della luce e la doppia polarizzazione ai fini della trasmissione. La trasmissione coerente permette una trasmissione più densa di informazioni su una singola lunghezza d’onda rispetto all’approccio tradizionale basato sull’ottica a rilevamento diretto. Sulla base della tecnologia coerente, Sino-Telecom offre schede DCI con supporto fino a 800 G per scheda – e ogni scheda supporta le interfacce dei moduli ottici tramite l’interfaccia modulo ottico presente sulla scheda stessa. Questo supporto garantisce una flessibilità elevata nella distribuzione.

Anche la progettazione della scheda DCI deve essere modulare, consentendo così di potenziarne la capacità in qualsiasi momento mediante lo scambio a caldo ("hot swapping") della scheda. Il supporto dell’interfaccia per diversi tipi di moduli ottici e per diverse distanze di trasmissione ottimizza le opzioni di distribuzione e ci permette di aumentare la capacità (da 400 G a 800 G) in modo fluido, senza dover ricorrere a un aggiornamento completo ("forklift upgrade").

Sfide legate alla latenza in Interconnessione tra cluster AI

I carichi di lavoro per l'addestramento AI sono estremamente sensibili alla latenza. Ogni differenza di un microsecondo, quando diverse GPU nell'addestramento distribuito devono aggregare i propri gradienti, può risultare molto costosa. È per questo che le nostre soluzioni coerenti a 800G offriranno elevata capacità con latenza estremamente bassa.

L'implementazione 800LR, progettata per distanze non amplificate fino a circa 10 km, garantisce una latenza end-to-end inferiore a 250 nanosecondi. Confrontatela con la strutturazione 800ZR, la cui latenza end-to-end supera  2 il microsecondo. Ciò dovrebbe consentire latenze più brevi con queste soluzioni interamente ottiche per cluster AI su scala campus e in località più vicine. Tuttavia, su distanze maggiori, soluzioni architetturali avanzate — come reti a maglia interamente ottiche con una latenza edge-to-core di 1 ms — stanno attualmente venendo implementate per l'addestramento AI su aree più vaste. Nel complesso, la latenza delle ottiche coerenti a 800G rimarrà comunque accettabile nella maggior parte dei casi per l'addestramento AI, purché la distanza sia adeguata.

Reale 800 g Considerazioni per l’installazione

L’implementazione di 800G DCI nell’infrastruttura AI richiede una pianificazione che tenga conto di diversi aspetti, in particolare alimentazione e gestione termica: i moduli 800G ZR operano con una potenza compresa tra 24 e 25 W, quindi l’alimentazione deve essere attentamente valutata; assicurarsi che le piattaforme dispongano del raffreddamento adeguato per il numero di porte supportate. Verificare la compatibilità termica degli switch/router quando sono equipaggiati con porte 800G.

Anche la distanza deve essere considerata. L’800ZR ha una portata massima di 120 km con amplificatore ed è adatto agli scenari DCI metropolitani. Esistono invece casi d’uso a basso consumo energetico con 800LR, che riducono la latenza nelle reti metropolitane campus. Gli switch ottici all-optical per l’edge metropolitano possono garantire cerchi di latenza deterministici (1 ms, 5 ms  e 10 ms) in topologia mesh, instradando tutto il traffico AI per un cluster distribuito.

Preparazione per il passo successivo: evoluzione verso 1,6T DCI

E la strada verso 1,6 T sembra già visibile. In risposta a ciò, l’OIF sta lavorando agli accordi di implementazione per i moduli 1600ZR e 1600ZR+. Un DSP avanzato e una maggiore velocità di trasmissione (baud rate) nelle prossime generazioni di soluzioni coerenti raddoppieranno la capacità senza compromettere la distanza.

Questo cambiamento è guidato da aziende come Sino-Telecom. Sviluppiamo il nostro portfolio DCI su piattaforme modulari e future-proof, in grado di soddisfare le attuali esigenze a 800G e di garantire un aggiornamento semplice fino a 1,6T. Le nostre piattaforme ottiche incorporano 241 brevetti, sfruttando un centro R&S all’avanguardia per implementare una vasta gamma delle più recenti tecnologie ottiche coerenti, compresa l’ultima generazione, che va oltre lo standard 800ZR fino a raggiungere 1,6T.

Conclusione

Mentre i carichi di lavoro dell’intelligenza artificiale migrano da soluzioni ‘scale up’ a soluzioni ‘scale out’ su cluster distribuiti nei campus e nelle aree metropolitane, il collegamento dati inter-data center (DCI) a 800G diventa un elemento fondamentale: offre una capacità doppia per lunghezza d’onda, un consumo energetico ridotto per bit e una latenza inferiore a 250 ns, requisiti essenziali per l’addestramento sincrono delle GPU, con una roadmap esplicita verso i 1,6 T che garantisce la longevità degli investimenti. Grazie alla piattaforma OTN modulare Sino Telecom STN6800 D16 e al più ampio portafoglio disponibile sul mercato di transceiver coerenti pluggable 800ZR/800LR, a un sistema di gestione di rete (NMS) aperto con accesso SNMP/NETCONF e a un chassis modulare progettato per essere pronto al futuro — in grado di supportare semplici aggiornamenti a 1,6 T — lo strato ottico Sino Telecom offre un equilibrio ottimale tra velocità, portata, efficienza energetica e costo, studiato per soddisfare in modo ideale le esigenze di rete AI sia attuali che future. Come principale fornitore globale di soluzioni DCI — oltre 100.000 unità già distribuite in tutto il mondo — sfruttiamo un decennio di esperienza consolidata, una catena di approvvigionamento collaudata e resiliente e una presenza globale in oltre 30 paesi, garantendo il successo in ogni fase del percorso: dall’ottimizzazione della fibra fino al nodo più remoto, per una transizione senza intoppi e pronta al futuro verso l’infrastruttura dati AI. Contattate subito il team vendite Sino Telecom per ricevere un preventivo: un’offerta completa, dalla soluzione all’esecuzione, resa possibile da dieci anni di leadership nell’interconnessione dei data center.