800G DCI สำหรับศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์: เครือข่ายแสงช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานปัญญาประดิษฐ์รุ่นต่อไปเกิดขึ้นได้อย่างไร

บทบาทของเครือข่ายแสงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างเครือข่ายปัญญาประดิษฐ์ขนาดใหญ่ เมื่อภาระงานด้านปัญญาประดิษฐ์ขยายตัวออกไปนอกขอบเขตของศูนย์ข้อมูล โซลูชันแสงแบบอีเธอร์เน็ต 400G สำหรับ DCI จึงพัฒนาขึ้นเป็นเทคโนโลยีหลักที่ขาดไม่ได้สำหรับเครือข่ายศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์สมัยใหม่ ในสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์ที่ซับซ้อนในปัจจุบัน ภาระงานด้านปัญญาประดิษฐ์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงศูนย์ข้อมูลเดียวเท่านั้น และเพื่อรับมือกับความท้าทายของปัญญาประดิษฐ์ในระดับใหญ่ การเชื่อมต่อความเร็วสูง เช่น 800G DCI กำลังกลายเป็นวิธีที่สำคัญในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานปัญญาประดิษฐ์รุ่นต่อไป

การเปลี่ยนแปลงของรูปแบบการจราจรในศูนย์ข้อมูลจากภาระงานปัญญาประดิษฐ์

โครงสร้างพื้นฐานปัญญาประดิษฐ์กำลังเปลี่ยนผ่านจากการขยายขนาดภายในอาคารเดียว (scale up) ไปสู่การขยายขนาดข้ามกลุ่มสถานที่ (scale out) ซึ่งมักอยู่ห่างกันหลายไมล์ การขาดแคลนพลังงาน พื้นที่ และความสามารถในการระบายความร้อนของสถานที่หนึ่ง ทำให้ไม่สามารถขยายขนาดภาระงานปัญญาประดิษฐ์ที่สถานที่นั้นได้อีกต่อไป ส่งผลให้การดำเนินงานไอทีจำเป็นต้องขยายขนาดออก (scale out) โดยกระจายภาระงานไปยังศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง การเปลี่ยนผ่านจาก scale up เป็น scale out ได้กำหนดรูปแบบการจราจรในศูนย์ข้อมูลใหม่ทั้งหมด ภาระงานปัญญาประดิษฐ์ต้องการการเคลื่อนย้ายข้อมูลจำนวนมหาศาลระหว่างโหนดในคลัสเตอร์อย่างแม่นยำและประสานกันอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดกระแสข้อมูลแนวนอน (east-west) ขนาดใหญ่ซึ่งมีปริมาณมากกว่ารูปแบบการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมอย่างมาก อนาคตจะมีการจราจรข้อมูลความเร็วสูง ความจุสูง ครอบคลุมเขตเมืองและบริเวณมหาวิทยาลัย ซึ่งมีลักษณะไม่แน่นอน และเครือข่ายศูนย์ข้อมูลจะไม่สามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป

เหตุใด 800G จึงมีความสำคัญ กลายเป็น อย่างยิ่งต่อการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์

กลุ่มระบบฝึกอบรมปัญญาประดิษฐ์ทำงานโดยใช้การประมวลผลแบบขนานแบบกระจาย ซึ่งจำเป็นต้องใช้แบนด์วิดท์ปริมาณมหาศาลระหว่างศูนย์ข้อมูลหลายแห่งเพื่อเชื่อมต่อโหนด GPU ความเร็ว 400G ไม่เพียงพอสำหรับปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากการฝึกอบรมระดับมากระบบในศูนย์ข้อมูล ด้วยเทคโนโลยี 800G DCI คุณจะได้ความจุต่อคลื่นแสงเพิ่มขึ้นเท่าตัว และสามารถให้ผู้ให้บริการเชื่อมต่อกลุ่มระบบปัญญาประดิษฐ์ผ่านลิงก์คลื่นแสงเดียวแทนที่จะใช้ลิงก์แบบขนานหลายเส้น ทำให้พื้นที่ที่ใช้งานและต้นทุนในการดำเนินงานลดลงอย่างมาก สำหรับผู้ให้บริการในเครือข่ายแบบแคมปัสหรือเมโทร การกระจายการฝึกอบรมจำเป็นต้องอาศัยความหนาแน่นของความจุสูงที่เทคโนโลยี 800G DCI มอบให้ ซึ่งช่วยรักษาประสิทธิภาพการใช้เส้นใยแก้วนำแสงไว้

โฟโรปเตอร์ เทคโนโลยี เบื้องหลังเทคโนโลยี 800G DCI: เทคโนโลยีโคฮีเรนต์ DCO และข้อกำหนดด้านเส้นใยแก้วนำแสง

เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังระบบ DCI ความเร็ว 800G คือ เทคโนโลยีออปติกแบบโคฮีเรนต์ (coherent optics) เนื่องจากสามารถใช้แอมพลิจูดของแสงและโพลาไรเซชันแบบสองแนว (dual polarization) สำหรับการส่งสัญญาณ ซึ่งการส่งสัญญาณแบบโคฮีเรนต์ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้มากขึ้นในความยาวคลื่นเดียว เมื่อเทียบกับวิธีการส่งสัญญาณแบบตรวจจับโดยตรง (direct-detection optics) แบบดั้งเดิม บนพื้นฐานของเทคโนโลยีโคฮีเรนต์นี้ Sino-Telecom จึงนำเสนอแผงวงจร DCI ที่รองรับความเร็วสูงสุดถึง 800G ต่อแผง – และแต่ละแผงรองรับอินเทอร์เฟซโมดูลออปติกผ่านอินเทอร์เฟซโมดูลออปติกที่ติดตั้งอยู่บนแผงเอง การรองรับนี้ช่วยให้สามารถปรับการติดตั้งได้อย่างยืดหยุ่น

การออกแบบแผงวงจร DCI ควรเป็นแบบโมดูลาร์ด้วย เพื่อให้สามารถอัปเกรดความสามารถของแผงได้ทุกเมื่อที่จำเป็น โดยการเปลี่ยนแผงใหม่ขณะระบบยังทำงานอยู่ (hot swapping) การที่แผงรองรับอินเทอร์เฟซโมดูลออปติกหลายประเภท รวมทั้งระยะทางการส่งสัญญาณที่หลากหลาย จะช่วยเพิ่มทางเลือกในการติดตั้ง และทำให้เราสามารถขยายกำลังการส่งข้อมูลได้อย่างราบรื่น (จาก 400G ไปเป็น 800G) โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระบบใหม่ทั้งหมด (forklift upgrade)

ความท้าทายด้านความหน่วงเวลา ใน การเชื่อมต่อคลัสเตอร์ปัญญาประดิษฐ์

ภาระงานการฝึกอบรมปัญญาประดิษฐ์มีความไวต่อความล่าช้าอย่างมาก ความแตกต่างเพียงไม่กี่ไมโครวินาทีเมื่อหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) หลายตัวในระบบการฝึกอบรมแบบกระจายต้องรวมค่าเกรเดียนต์เข้าด้วยกัน อาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรง นี่คือเหตุผลที่โซลูชันแบบโคฮีเรนต์ความเร็ว 800 กิกะบิตต่อวินาทีของเราจะให้ความสามารถในการส่งข้อมูลสูงพร้อมความล่าช้าต่ำมาก

การใช้งาน 800LR ซึ่งออกแบบมาสำหรับระยะทางที่ไม่ใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณได้สูงสุดประมาณ 10 กิโลเมตร จะให้ความล่าช้าแบบปลายถึงปลายต่ำกว่า 250 นาโนวินาที เมื่อเปรียบเทียบกับการจัดโครงสร้างแบบ 800ZR ที่มีความล่าช้าแบบปลายถึงปลายเกิน  2 ไมโครวินาที ด้วยเหตุนี้ โซลูชันแบบออปติคัลล้วนจึงสามารถลดความล่าช้าลงได้สำหรับคลัสเตอร์ปัญญาประดิษฐ์ขนาดมหาวิทยาลัยที่ตั้งอยู่ใกล้กัน อย่างไรก็ตาม ในระยะทางที่ไกลขึ้น สถาปัตยกรรมระดับสูง เช่น เครือข่ายเมชแบบออปติคัลล้วนที่มีความล่าช้าจากขอบเครือข่ายไปยังแกนกลางอยู่ที่ 1 มิลลิวินาที กำลังถูกนำไปใช้งานจริงเพื่อสนับสนุนการฝึกอบรมปัญญาประดิษฐ์ในพื้นที่กว้างขึ้น โดยรวมแล้ว ความล่าช้าของอุปกรณ์ออปติคัลโคฮีเรนต์ความเร็ว 800 กิกะบิตต่อวินาที จะยังคงอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้สำหรับการฝึกอบรมปัญญาประดิษฐ์ในส่วนใหญ่ ตราบใดที่ระยะทางเหมาะสม

โลกแห่งความจริง 800G ข้อพิจารณาในการติดตั้ง

การนำ 800G DCI ไปใช้ในโครงสร้างพื้นฐานด้าน AI จำเป็นต้องวางแผนอย่างรอบด้าน โดยเฉพาะด้านพลังงานและการจัดการความร้อน เนื่องจากโมดูล 800G ZR จะใช้กำลังไฟฟ้าอยู่ที่ช่วง 24–25 วัตต์ ดังนั้นจึงต้องให้ความสำคัญกับการจัดการพลังงานอย่างเหมาะสม โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าแพลตฟอร์มของคุณมีระบบระบายความร้อนที่เพียงพอสำหรับการติดตั้งพอร์ตจำนวนมากในพื้นที่จำกัด และตรวจสอบขีดความสามารถด้านความร้อนของสวิตช์หรือเราเตอร์ของคุณเมื่อติดตั้งพอร์ต 800G อย่างหนาแน่น

ระยะทางก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน โมดูล 800ZR มีระยะการทำงานสูงสุดถึง 120 กิโลเมตรเมื่อใช้ร่วมกับแอมพลิฟายเออร์ ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งาน DCI ในเขตเมือง (metro) นอกจากนี้ เรายังมีกรณีการใช้งานแบบ 800LR ที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งช่วยลดความหน่วง (latency) สำหรับเครือข่ายแคมปัสในเขตเมือง  สวิตช์ออปติคัลแบบเอจ (edge) สำหรับเขตเมืองสามารถให้ความหน่วงที่แน่นอน (deterministic latency) ได้ในระดับ 1 มิลลิวินาที, 5 มิลลิวินาที และ 10 มิลลิวินาที ผ่านสถาปัตยกรรมแบบเมช (mesh) และรองรับการส่งทราฟฟิก AI ทั้งหมดสำหรับคลัสเตอร์แบบกระจาย

เตรียมตัว สำหรับ ขั้นตอนต่อไป: การพัฒนา DCI สู่ระดับ 1.6T

และเส้นทางสู่ 1.6T ดูเหมือนจะชัดเจนขึ้นแล้ว ต่อการเปลี่ยนแปลงนี้ OIF กำลังดำเนินการจัดทำข้อตกลงการนำไปใช้งานจริงสำหรับ 1600ZR และ 1600ZR+ ซึ่งเทคโนโลยี DSP ขั้นสูงกว่าและอัตราการส่งสัญญาณ (baud rate) ที่สูงขึ้นในโซลูชันแบบโคฮีเรนต์รุ่นถัดไป จะเพิ่มความจุเป็นสองเท่าโดยไม่ลดระยะทางในการส่งสัญญาณ

การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากบริษัทต่าง ๆ เช่น Sino-Telecom เราพัฒนาพอร์ตโฟลิโอ DCI ของเราบนพื้นฐานของแพลตฟอร์มแบบโมดูลาร์ที่รองรับอนาคต ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการปัจจุบันที่ระดับ 800G ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันการอัปเกรดอย่างง่ายดายสู่ระดับ 1.6T แพลตฟอร์มออปติคัลของเราครอบคลุมสิทธิบัตร 241 ฉบับ อาศัยศูนย์วิจัยและพัฒนาอันทันสมัยเพื่อนำเทคโนโลยีออปติคัลแบบโคฮีเรนต์รุ่นใหม่ล่าสุดมาใช้งานจริงหลากหลายประเภท ซึ่งก้าวข้ามมาตรฐาน 800ZR ไปสู่ 1.6T แล้ว

สรุป

เมื่อภาระงานด้านปัญญาประดิษฐ์ (AI) เคลื่อนย้ายจากแบบ scale up ไปสู่แบบ scale out ทั่วคลัสเตอร์กระจายตัวในพื้นที่มหาวิทยาลัยและเขตเมือง การเชื่อมต่อข้อมูลศูนย์ข้อมูลความเร็ว 800G (800G DCI) จึงกลายเป็นองค์ประกอบหลักที่จำเป็นอย่างยิ่ง โดยให้ความสามารถต่อคลื่นความถี่หนึ่งเท่าตัว (double per wavelength capacity) ใช้พลังงานต่อบิตต่ำ และมีความหน่วง (latency) ต่ำกว่า 250 นาโนวินาที ซึ่งจำเป็นสำหรับการฝึกโมเดล GPU แบบซิงโครนัส พร้อมทั้งมีโรดแมปชัดเจนสำหรับความเร็ว 1.6T เพื่อรักษาความทันสมัยของการลงทุนของคุณ ด้วยแพลตฟอร์ม OTN รุ่น Sino Telecom STN6800 D16 ที่ออกแบบแบบโมดูลาร์ และชุดตัวรับ-ส่งสัญญาณแบบ coherent ที่รองรับมาตรฐาน 800ZR/800LR แบบเสียบได้ (pluggables) ที่ครบครองที่สุดในอุตสาหกรรม ควบคู่กับระบบจัดการเครือข่ายแบบเปิด (open NMS) ที่รองรับการเข้าถึงผ่าน SNMP และ NETCONF รวมทั้งโครงสร้างตัวเรือน (chassis) แบบโมดูลาร์ที่รองรับการอัปเกรดสู่ความเร็ว 1.6T ได้อย่างง่ายดายในอนาคต ชั้นโครงสร้างแสง (optical layer) ของ Sino Telecom จึงมอบสมดุลที่ลงตัวระหว่างความเร็ว ระยะทาง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และต้นทุน ซึ่งออกแบบมาเพื่อสนับสนุนความต้องการด้านเครือข่าย AI ทั้งในปัจจุบันและอนาคตอย่างเหมาะสมที่สุด ในฐานะผู้ให้บริการ DCI ชั้นนำระดับโลก—มีการติดตั้งอุปกรณ์แล้วมากกว่า 100,000 หน่วยทั่วโลก เราอาศัยประสบการณ์กว่าสิบปี ห่วงโซ่อุปทานที่ผ่านการพิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแกร่งและเชื่อถือได้ รวมทั้งการมี presence ทั่วโลกในกว่า 30 ประเทศ เพื่อให้มั่นใจว่าทุกขั้นตอนจะบรรลุผลสำเร็จอย่างแน่นอน—โดยปรับแต่งทุกองค์ประกอบตั้งแต่สายไฟเบอร์ออปติกไปจนถึงโหนดที่ไกลที่สุด เพื่อให้การเปลี่ยนผ่านสู่โครงสร้างพื้นฐานข้อมูล AI เป็นไปอย่างราบรื่นและพร้อมรองรับอนาคต ติดต่อทีมขายของ Sino Telecom วันนี้เพื่อรับใบเสนอราคา พร้อมข้อเสนอแบบครบวงจร ตั้งแต่การออกแบบโซลูชันจนถึงการดำเนินงานจริง ซึ่งขับเคลื่อนด้วยภาวะผู้นำที่สั่งสมมานานกว่าสิบปีในด้านการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล