800G DCI cho các trung tâm dữ liệu AI: Các mạng quang giúp hiện thực hóa cơ sở hạ tầng AI thế hệ tiếp theo

Vai trò của mạng quang rất quan trọng trong việc hiện thực hóa mạng AI quy mô lớn. Khi khối lượng công việc AI mở rộng vượt ra ngoài phạm vi một trung tâm dữ liệu, các giải pháp quang Ethernet 400G dành cho DCI đã phát triển thành một công nghệ cốt lõi không thể thiếu cho mạng trung tâm dữ liệu AI hiện đại. Trong kiến trúc trung tâm dữ liệu AI phức tạp ngày nay, khối lượng công việc AI không chỉ giới hạn ở một trung tâm dữ liệu đơn lẻ; để đáp ứng những thách thức của AI quy mô lớn, các kết nối tốc độ cao như 800G là cần thiết DCI đang trở thành một phương thức quan trọng để xây dựng cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo (AI) thế hệ tiếp theo.

Cách các khối lượng công việc AI đang thay đổi các mô hình lưu lượng truy cập trung tâm dữ liệu

Cơ sở hạ tầng AI đang chuyển dịch từ mô hình "mở rộng quy mô trong nội bộ" một tòa nhà duy nhất sang mô hình "mở rộng quy mô trên diện rộng" qua một cụm cơ sở, thường cách nhau hàng dặm. Việc thiếu hụt điện năng, không gian và khả năng làm mát tại một cơ sở đơn lẻ khiến việc "mở rộng quy mô trong nội bộ" khối lượng công việc AI tại cơ sở đó trở nên bất khả thi. Điều này đồng nghĩa với việc các hoạt động CNTT cần "mở rộng quy mô ra ngoài" bằng cách phân bổ khối lượng công việc trên nhiều trung tâm dữ liệu. Sự chuyển dịch từ mở rộng quy mô trong nội bộ sang mở rộng quy mô ra ngoài định nghĩa lại các mô hình lưu lượng truy cập trong trung tâm dữ liệu. Các khối lượng công việc AI đòi hỏi việc di chuyển một lượng dữ liệu khổng lồ giữa các nút trong cụm theo cách đồng bộ chặt chẽ. Dòng lưu lượng dữ liệu ngang (east-west) lớn phát sinh từ đó hoàn toàn áp đảo các mô hình lưu lượng liên kết giữa các trung tâm dữ liệu truyền thống. Sắp tới sẽ xuất hiện một tương lai với lưu lượng dữ liệu tốc độ cao, dung lượng lớn, không thể dự đoán trước, trải rộng trên phạm vi đô thị và khuôn viên đại học—mà các mạng trung tâm dữ liệu hiện tại không còn xử lý hiệu quả được.

Tại sao 800G lại Trở thành Quan trọng đối với liên kết trung tâm dữ liệu AI

Các cụm huấn luyện AI hoạt động dựa trên xử lý song song phân tán, đòi hỏi băng thông cực lớn giữa nhiều trung tâm dữ liệu để liên kết các nút GPU. Công nghệ 400G không đủ đáp ứng lượng dữ liệu khổng lồ do huấn luyện quy mô lớn tạo ra ở quy mô hiện nay trong các trung tâm dữ liệu. Với 800G DCI bạn có dung lượng gấp đôi trên mỗi bước sóng và cho phép nhà khai thác liên kết các cụm AI bằng một liên kết đơn bước sóng thay vì nhiều liên kết song song. Diện tích chiếm chỗ và chi phí vận hành giảm đáng kể. Đối với nhà khai thác trong các mạng loại khuôn viên hoặc đô thị, để hỗ trợ phân phối công việc huấn luyện, họ cần mật độ dung lượng cao mà 800G DCI cung cấp, từ đó duy trì hiệu quả sử dụng sợi quang.

The Optical Công nghệ Đằng sau 800G DCI: Công nghệ đồng pha, DCO và yêu cầu về sợi quang

Công nghệ đứng sau hệ thống DCI 800G là quang học đồng pha vì nó cho phép khai thác biên độ ánh sáng và phân cực kép nhằm mục đích truyền dẫn. Truyền dẫn đồng pha cho phép truyền tải dữ liệu có mật độ thông tin cao hơn trên một bước sóng duy nhất so với cách tiếp cận quang học phát hiện trực tiếp truyền thống. Dựa trên nền tảng của công nghệ đồng pha, Sino-Telecom cung cấp các bo mạch DCI hỗ trợ tốc độ lên đến 800G mỗi bo. – và mỗi bo mạch hỗ trợ giao diện mô-đun quang thông qua giao diện mô-đun quang tích hợp trên bo mạch. Khả năng hỗ trợ này mang lại tính linh hoạt trong triển khai.

Thiết kế bo mạch DCI cũng cần mang tính mô-đun, để có thể nâng cấp dung lượng bất kỳ lúc nào cần thiết thông qua thao tác thay thế nóng (hot swapping) bo mạch. Việc hỗ trợ nhiều loại mô-đun quang và nhiều khoảng cách truyền dẫn trên cùng một bo mạch tối ưu hóa các lựa chọn triển khai và cho phép mở rộng dung lượng một cách liền mạch (từ 400G lên 800G), mà không cần thực hiện nâng cấp toàn bộ hệ thống (forklift upgrade).

Những thách thức về độ trễ tại Kết nối cụm AI

Các tác vụ huấn luyện AI rất nhạy cảm với độ trễ. Mỗi chênh lệch một microgiây khi các GPU khác nhau trong huấn luyện phân tán cần tổng hợp gradient của chúng đều có thể gây tổn thất lớn. Vì vậy, các giải pháp đồng pha 800G của chúng tôi sẽ cung cấp dung lượng cao với độ trễ cực thấp.

Triển khai 800LR, dành cho khoảng cách không khuếch đại lên đến khoảng 10 km, mang lại độ trễ đầu cuối dưới 250 nanogiây. So sánh với khung 800ZR có độ trễ đầu cuối vượt quá  2 microgiây. Điều này giúp giảm độ trễ nhờ các giải pháp hoàn toàn quang học cho các cụm AI quy mô khuôn viên tại các vị trí gần nhau. Tuy nhiên, ở khoảng cách xa hơn, các giải pháp kiến trúc cao cấp như mạng lưới quang học dạng mesh với độ trễ từ biên tới lõi là 1 ms đang được triển khai để phục vụ huấn luyện AI trên diện rộng hơn. Nhìn chung, độ trễ của quang học đồng pha 800G vẫn ở mức chấp nhận được trong hầu hết các trường hợp huấn luyện AI, miễn là khoảng cách phù hợp.

Thế giới thực 800G Các yếu tố cần xem xét khi triển khai

Việc triển khai 800G DCI trong cơ sở hạ tầng AI đòi hỏi quy hoạch trên nhiều phương diện, đặc biệt là điện năng và nhiệt lượng; các module 800G ZR sẽ tiêu thụ công suất trong khoảng 24–25 W, do đó điện năng cần được xem xét kỹ lưỡng — hãy đảm bảo bạn nắm rõ khả năng làm mát của nền tảng mình đối với mật độ cổng như vậy. Kiểm tra xem bộ chuyển mạch/bộ định tuyến của bạn có hỗ trợ về mặt nhiệt khi lắp đầy các cổng 800G hay không.

Khoảng cách cũng cần được tính đến. 800ZR có tầm hoạt động tối đa lên tới 120 km với bộ khuếch đại và phù hợp với các trường hợp sử dụng DCI đô thị. Chúng tôi có các trường hợp sử dụng 800LR tiêu thụ điện thấp nhằm giảm độ trễ cho mạng nội bộ đô thị. Các bộ chuyển mạch quang toàn phần ở biên đô thị có thể cung cấp các vòng độ trễ xác định (1 ms, 5 ms  và 10 ms) theo kiến trúc lưới (mesh), đồng thời xử lý toàn bộ lưu lượng AI cho một cụm phân tán.

Chuẩn bị cho bước tiếp theo: Tiến hóa lên 1,6T DCI

Và con đường dẫn đến 1,6T dường như đã rõ ràng. Đáp lại điều này, OIF đang triển khai các thỏa thuận thực hiện cho 1600ZR và 1600ZR+. Bộ xử lý tín hiệu số (DSP) nâng cao và tốc độ ký hiệu (baud rate) cao hơn trong thế hệ giải pháp đồng pha (coherent) tiếp theo sẽ nhân đôi dung lượng mà không làm giảm khoảng cách truyền.

Sự thay đổi này được thúc đẩy bởi các công ty như Sino-Telecom. Chúng tôi phát triển danh mục sản phẩm DCI dựa trên các nền tảng mô-đun, có khả năng thích ứng với tương lai, nhằm đáp ứng nhu cầu 800G hiện tại và đảm bảo khả năng nâng cấp dễ dàng lên 1,6T. Các nền tảng quang học của chúng tôi được bảo hộ bởi 241 bằng sáng chế, tận dụng trung tâm nghiên cứu và phát triển (R&D) tiên tiến nhất để triển khai nhiều công nghệ quang học đồng pha mới nhất, bao gồm cả thế hệ mới nhất — vượt xa 800ZR để đạt tới 1,6T.

Kết luận

Khi các khối lượng công việc AI chuyển từ mô hình mở rộng theo chiều dọc sang mở rộng theo chiều ngang trên các cụm phân tán trong khuôn viên và khu vực đô thị, công nghệ DCI 800G trở thành khối xây dựng thiết yếu, cung cấp dung lượng gấp đôi trên mỗi bước sóng, mức tiêu thụ điện năng thấp trên mỗi bit và độ trễ dưới 250ns—điều kiện cần thiết cho việc huấn luyện GPU đồng bộ, cùng lộ trình rõ ràng lên đến 1,6T giúp bảo toàn giá trị đầu tư của bạn. Với nền tảng OTN Sino Telecom STN6800 D16 dạng module và bộ sản phẩm pluggable coherent 800ZR/800LR phong phú nhất ngành, hệ thống quản lý mạng (NMS) mở với khả năng truy cập qua SNMP/NETCONF, cũng như khung gầm dạng module sẵn sàng nâng cấp dễ dàng lên 1,6T trong tương lai, lớp quang học của Sino Telecom mang đến sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ, tầm xa, hiệu suất năng lượng và chi phí—được thiết kế nhằm đáp ứng một cách lý tưởng nhu cầu kết nối mạng AI cả hiện tại lẫn tương lai. Là nhà cung cấp DCI hàng đầu toàn cầu—với hơn 100.000 đơn vị đã triển khai trên toàn thế giới—chúng tôi tận dụng kinh nghiệm một thập kỷ, chuỗi cung ứng đã được kiểm chứng và bền bỉ, cùng hiện diện toàn cầu tại hơn 30 quốc gia để đảm bảo thành công ở mọi giai đoạn: tối ưu hóa toàn bộ hành trình từ sợi quang đến nút xa nhất, nhằm hiện thực hóa quá trình chuyển đổi sang cơ sở hạ tầng dữ liệu AI một cách trơn tru và sẵn sàng cho tương lai. Hãy liên hệ ngay Đội bán hàng của Sino Telecom để nhận báo giá hôm nay—một giải pháp trọn gói từ thiết kế đến triển khai, được hậu thuẫn bởi một thập kỷ dẫn đầu trong lĩnh vực kết nối trung tâm dữ liệu.