LPO: прорив у споживанні енергії для центрів обробки даних, початок нової ери лінійного оптичного з’єднання.
Сьогодні, в умовах стрімкого зростання попиту на обчислювальну потужність штучного інтелекту, центри обробки даних стикаються з безпрецедентними проблемами споживання енергії. Енергоспоживання чіпів DSP у традиційних високо-швидкісних оптичних модулях становить до 50%, що стало ключовим вузьким місцем, яке обмежує збільшення щільності обчислювальної потужності. Однак нова технологія під назвою Linear Drive Plug-In Optics (LPO) розробляє інноваційну архітектуру, щоб відкрити новий шлях для ефективного та-енергозберігаючого оптичного з’єднання в центрах обробки даних наступного-покоління.
Основна концепція технології LPO полягає у «відніманні». Він видаляє основні енергоспоживачі-компонентів у традиційних підключених-оптичних модулях - високошвидкісних-процесорах цифрових сигналів (DSP) і замінює їх складною системою лінійного аналогового приводу. Ця зміна може здатися простою, але вона втілює глибоку інженерну мудрість. У традиційній архітектурі DSP виконують складні функції вирівнювання сигналу, відновлення синхронізації та виправлення помилок, але вони також забезпечують додаткове споживання енергії до 4-5 Вт. Рішення LPO оптимізує конструкцію мікросхеми, покращує формат модуляції та використовує технологію прямої корекції помилок, щоб зменшити енергоспоживання цієї критичної частини до менше ніж 1 Вт, забезпечуючи при цьому якість сигналу, що призводить до загального зниження енергоспоживання модуля до 40%.
Технологія LPO особливо підходить для сценаріїв обчислень на коротких-відстанях і високої{1}}продуктивності. У навчальних кластерах зі штучним інтелектом відстань оптичного з’єднання між серверами зазвичай не перевищує 100 метрів, але вимагає надзвичайно високої пропускної здатності 800G або навіть 1,6T. Це якраз найкращий етап для LPO, щоб продемонструвати свої переваги - він може не тільки задовольнити вимоги до передачі обчислювальної потужності, але й значно знизити енергоспоживання системи та витрати на розсіювання тепла.
На даний момент кілька провідних постачальників хмарних послуг тестують і розгортають оптичні модулі на основі технології LPO у своїх кластерах серверів ШІ. Попередні дані показують, що за однакового масштабу обчислювальної потужності загальне енергоспоживання кластера за допомогою рішення LPO можна зменшити на 15-20%. Для технологічних підприємств, які керують великими центрами обробки даних, це означає щорічну економію мільйонів доларів на електроенергії. Хоча перспективи багатообіцяючі, технологія LPO все ще стикається з такими проблемами, як цілісність сигналу та сумісність системи. Щоб вирішити ці проблеми, галузь розробила кілька інноваційних рішень: застосування більш досконалої технології модуляції PAM4 для підвищення спектральної ефективності; додавання функцій компенсації вирівнювання на стороні комутатора та мережевої карти; і зменшення ослаблення сигналу за допомогою вдосконалених процесів упаковки. Ці заходи разом забезпечують стабільність і надійність системи ЛПО.
Варто відзначити, що китайські підприємства оптичного зв'язку продемонстрували потужні технічні можливості в галузі LPO. Багато виробників випустили зрілі рішення для продуктів 800G LPO та досягли провідних міжнародних рівнів за ключовими показниками, забезпечуючи китайське рішення для глобальної енергозберігаючої трансформації центрів обробки даних. Оскільки додатки ШІ проникають у різні галузі, проблема енергоспоживання центрів обробки даних ставатиме все більш помітною. Технологія LPO, паралельно з інноваційними шляхами, такими як CPO (Co-packaged Optics) і кремнієва фотоніка, становить технічний план екологічного центру обробки даних наступного-покоління. У нову еру пошуку балансу між обчислювальною потужністю та енергоефективністю технологія LPO надає зеленого імпульсу глобальній цифровій економіці та відкриває абсолютно-нову главу в інноваційній технології оптичного з’єднання.