Компания Intel совершила прорыв в технологии интегрированной фотоники, представив первый полностью интегрированный чиплет оптического вычислительного соединения (OCI), совмещённый с процессором Intel и работающий с большими данными в реальном времени.

Источник изображения: Intec.com

Представленный на конференции по оптоволоконной связи (OFC) 2024, чиплет OCI предназначен для поддержки 64 каналов передачи данных на скорости 32 Гбит/с в каждом направлении, используя оптическое волокно длиной до 100 метров. Этот инновационный продукт отвечает растущим потребностям инфраструктуры AI в повышении пропускной способности, снижении энергопотребления и увеличении дальности связи. OCI открывает новые возможности для масштабирования архитектуры вычислительных кластеров, обеспечивая согласованное расширение памяти и более эффективное использование ресурсов.

По мере глобального распространения приложений на основе ИИ и разработки больших языковых моделей (LLM) необходимость в более мощных вычислениях машинного обучения (ML) становится всё более насущной. Чтобы идти в ногу с этими потребностями, требуется экспоненциальный рост пропускной способности оптического ввода-вывода (I/O) для инфраструктуры ИИ, с помощью которого будут поддерживаться масштабные кластеры процессоров в высокопроизводительных вычислениях (HPC).

Традиционные электрические интерфейсы ввода-вывода хотя и обеспечивают высокую плотность пропускной способности и низкое энергопотребление, ограничены расстоянием. Оптические трансиверные модули, используемые в центрах обработки данных и ранних ИИ-кластерах, могут обеспечить больший радиус действия, но при этом увеличивается стоимость и потребление энергии, что неэффективно для масштабирования рабочих нагрузок ИИ.

Оптический интерфейс ввода-вывода, интегрированный непосредственно в CPU и GPU, предлагает новое решение. При этом OCI использует проверенную на практике технологию кремниевой фотоники Intel и объединяет интегральную схему кремниевой фотоники (PIC), включающую встроенные лазеры и оптические усилители. Чипсет OCI, продемонстрированный на OFC, был совмещён с процессором Intel, но его также можно интегрировать с графическими процессорами, IPU и другими системами на кристалле (SoC) следующего поколения, обеспечивая двустороннюю передачу данных на скорости до 4 Тбит/с и совместимую с интерфейсом периферийных компонентов PCIe Gen5.

Чиплет, продемонстрированный Intel, подтвердил свою эффективность, поддерживая 64 канала передачи данных по 32 Гбит/с в каждом направлении на расстояние до 100 метров (хотя практическое применение может быть ограничено десятками метров из-за задержки времени прохождения), используя восемь пар волокон, каждая из которых несёт восемь плотных мультиплексоров с разделением по длине волны.

Новый чиплет Intel OCI — это ещё один шаг вперёд в области высокоскоростной передачи данных, который доказывает, что по мере развития инфраструктуры искусственного интеллекта компания остаётся в авангарде, внедряя инновации.

Магистральная оптоволоконная линия Пекин-Ухань-Гуанчжоу длиной более 3000 км и скоростью передачи 1,2 терабита в секунду была запущена в июле и официально сдана в эксплуатацию 13 ноября после многоэтапных эксплуатационных испытаний. Это знаковое событие произошло более чем на два года раньше, чем прогнозировали эксперты. Десятилетний план развития сетевой инфраструктуры Китая близок к завершению. Новая сеть может передавать «эквивалент 150 фильмов в секунду», что в три раза быстрее, чем у ближайшего конкурента в США.

Источник изображения: unsplash.com

Магистральная сеть, образующая основной маршрут передачи данных между Пекином на севере, Уханем в центральном Китае и Гуанчжоу в южной провинции Гуандун обладает пропускной способностью в 1,2 терабит (1200 Гбит или 150 Гбайт) в секунду. Это достижение — результат сотрудничества Университета Цинхуа с компаниями China Mobile, Huawei Technologies и Cernet Corporation. Ранее Китай успешно испытал в космосе технологию оптической спутниковой связи для будущих сетей 6G.

Ввод в эксплуатацию новой магистральной линии опровергает прогнозы экспертов о том, что сверхвысокоскоростные сети со скоростью 1 терабит в секунду появятся не раньше 2025 года. Новая линия стала частью китайской инфраструктуры будущих интернет-технологий ( Future Internet Technology Infrastructure, FITI), проекта, который разрабатывается уже 10 лет и является последней версией национальной китайской образовательной и исследовательской сети Cernet. Проект стартовал в 2013 году при поддержке правительства Китая под эгидой Министерства образования. Завершение проекта запланировано на конец этого года.

«Проект FITI является беспрецедентным во всём мире, — заявил руководитель FITI Ву Цзяньпин (Wu Jianping). — Он открыт для общества и способен поддерживать экспериментальные испытания инновационных сетевых структур». Магистральные сети имеют решающее значение для национального образования и исследований, а также для быстро растущей потребности в передаче данных при использовании стандарта связи 5G.

Новая магистральная сеть знаменует собой ещё один шаг вперёд для Китая, который обеспокоен своей зависимостью от США и Японии в вопросах оборудования и других компонентов интернет-технологий. Всё программное и аппаратное обеспечение системы было произведено внутри страны, а группа технических исследований добилась успехов во всем: от маршрутизаторов и коммутаторов до оптоволоконных соединений, разработав технологию объединения нескольких для увеличения пропускной способности.

Большинство магистральных сетей интернета в мире работают со скоростью всего 100 гигабит в секунду. Даже США лишь недавно завершили переход на интернет пятого поколения со скоростью 400 гигабит в секунду.