ماژول نوری جدید Nvidia و Cisco پهنای باند مراکز داده را چهار برابر می کند.

Nvidia و Cisco برنامه مشترک خود را برای توسعه یک ماژول نوری کوچک و قابل تعویض که می تواند پهنای باند شبکه مرکز داده را بدون افزودن لایه های سخت افزاری جدید چهار برابر کند، اعلام کرده اند.

گزارش کردن خدمات اینترنت و شبکه تکناکاین فناوری به نام Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable یا USFP شناخته می شود و سیگنال های الکتریکی را با سرعت 400 گیگابیت بر ثانیه در هر مسیر ارتباطی پشتیبانی می کند.

طراحی جدید در مقایسه با ماژول های فعلی که سرعت تا 200 گیگابیت بر ثانیه در هر مسیر را پشتیبانی می کنند، چهار برابر چگالی پهنای باند بیشتری ارائه می دهد. همچنین شرکت های توسعه پیش بینی کرده اند که بازده انرژی این فناوری حدود 30 درصد افزایش یابد.

این ماژول برای مراکز داده بزرگی طراحی شده است که وظیفه آموزش و اجرای مدل های هوش مصنوعی را بر عهده دارند. چنین مراکزی از هزاران پردازنده استفاده می کنند که باید حجم عظیمی از اطلاعات را با سرعت بالا با یکدیگر مبادله کنند. افزایش تعداد پردازنده ها و حجم داده ها نیاز به شبکه های ارتباطی قدرتمندتر را افزایش داده است.

Nvidia و Cisco با TE Connectivity و Amphenol برای توسعه این فناوری همکاری می کنند. هدف از این همکاری ایجاد یک استاندارد سخت افزاری مشترک است که سازندگان مختلف بتوانند از آن برای تولید ماژول های سازگار استفاده کنند.

بیشتر بخوانید: SpaceX استارلینک موبایل را به یک اپراتور بزرگ تلفن همراه تبدیل می کند

طراحی جدید راه های ارتباطی

اولین ماژول نوری USFP قرار است 16 مسیر ارتباطی تمام دوبلکس را در بدنه ای تقریباً به اندازه فرستنده گیرنده های OSFP فعلی در خود جای دهد. ارتباط دو طرفه کامل به این معنی است که هر مسیر می تواند اطلاعات را به طور همزمان ارسال و دریافت کند.

در فناوری جدید تعداد مسیرهای ارتباطی و ظرفیت انتقال داده در هر مسیر دو برابر شده است. ترکیب این دو تغییر، چگالی پهنای باند را در مقایسه با ماژول های فعلی 200 گیگابیت بر ثانیه چهار برابر افزایش می دهد.

این پیشرفت به مدیران مراکز داده اجازه می دهد تا سیستم های محاسباتی بیشتری را از طریق زیرساخت سوئیچ موجود به هم متصل کنند. در نتیجه افزایش ظرفیت شبکه لزوماً مستلزم نصب لایه های اضافی سوئیچ و تجهیزات ارتباطی نخواهد بود.

افزودن سوئیچ ها و اتصالات نوری بیشتر معمولاً تأخیر انتقال داده، مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد. فناوری USFP می تواند با افزایش ظرفیت ارتباطی در فضای موجود، این مشکلات را کاهش دهد.

به گفته شرکت های توسعه دهنده، این معماری از نقاط اتصال شبکه با ظرفیت 1.6 ترابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند و امکان افزایش ظرفیت کل تا 12.8 ترابیت بر ثانیه را فراهم خواهد کرد.

طراحان همچنین پیش‌بینی می‌کنند که نسخه‌های آینده می‌توانند از 32 یا بیشتر مسیرهای ارتباطی تمام دوبلکس پشتیبانی کنند. چنین قابلیتی زمینه را برای افزایش ظرفیت شبکه های نسل بعدی فراهم می کند.

یکی از نوآوری های مهندسی این فناوری استفاده از آرایه دو بعدی اتصالات با مکانیزم اتصال دو مرحله ای است. در این طرح، اتصال الکتریکی پرسرعت تنها پس از قرار گرفتن کامل ماژول در موقعیت ویژه برقرار می شود. این روش سایش و پارگی اتصالات را کاهش می دهد و به حفظ کیفیت سیگنال کمک می کند.

همچنین، اتصالات جدید برای بهبود عملکرد الکتریکی در سرعت فعلی 200 گیگابیت بر ثانیه در هر مسیر طراحی شده اند.

بیشتر بخوانید: اولین تماس تصویری ماهواره ای با گوشی 4G معمولی در ایتالیا انجام شد

مدیریت مصرف انرژی و گرمای تولید شده در ماژول نوری

یکی از چالش های اصلی افزایش سرعت انتقال داده در مراکز داده، مدیریت مصرف انرژی و حرارت تجهیزات شبکه است. ماژول USFP برای دفع گرمای ناشی از مصرف برق تا 100 وات طراحی شده است.

این فناوری می تواند گرمای تولید شده را بدون نیاز به مدار خنک کننده مجزا در داخل فرستنده گیرنده مدیریت کند. چنین ویژگی ساختار سوئیچ های شبکه را ساده می کند و امکان استفاده از اتصالات نوری با ظرفیت بالا را فراهم می کند.

معماری جدید همچنین از طرح های نوری پشتیبانی می کند که پردازش سیگنال را ساده می کند. کاهش پیچیدگی پردازش می تواند مصرف انرژی و تاخیر ارتباط را کاهش دهد.

Gilad Shiner، معاون ارشد Nvidia درباره اهمیت این فناوری گفت: ساخت بزرگترین کارخانه‌های هوش مصنوعی جهان با تجدید نظر در کوچک‌ترین اتصالات آغاز می‌شود.

بیشتر بخوانید: راه اندازی اینترنت موبایل در ژاپن با دکل پرنده مخابرات + تصویر

همکاری انویدیا و سیسکو برای استانداردسازی USFP

Nvidia و Cisco قصد دارند ساختار ماژولار و قابل تعویض فرستنده‌های نوری فعلی را در فناوری USFP حفظ کنند. این ویژگی به مدیران مرکز داده اجازه می دهد تا تجهیزات ارتباطی را بدون تغییرات عمده در مراحل نصب و نگهداری ارتقا دهند.

این همکاری مبتنی بر فناوری شبکه اترنت Spectrum-X Nvidia و سیستم‌های شبکه Silicon One سیسکو است. این دو شرکت قبلاً برای ادغام فناوری های شبکه خود با یکدیگر همکاری کرده اند.

TE Connectivity و Amphenol مسئولیت توسعه مشترک کانکتورهای USFP، محفظه های نصب و ماژول های نوری را بر عهده خواهند داشت. انتظار می رود تولیدکنندگان بیشتری در مراحل بعدی به این پروژه بپیوندند.

همچنین انویدیا و سیسکو قصد دارند مشخصات فنی این فناوری را در قالب استاندارد صنعت باز تدوین کنند. این استاندارد از طریق یک پروژه چند منبعی با مشارکت شرکت های فعال در صنعت تدوین می شود.

هدف از این رویکرد، امکان تولید ماژول های سازگار توسط تامین کنندگان مختلف است تا استفاده از فناوری جدید به محصولات یک تولید کننده محدود نشود.

با وجود ظرفیت قابل توجه این فناوری، ارقام اعلام شده برای پهنای باند و بهره وری انرژی در حال حاضر اهداف طراحی هستند. شرکت های توسعه دهنده هنوز نتایج آزمایش های مستقل، میزان تولید و قیمت احتمالی ماژول ها را منتشر نکرده اند.

همچنین تاریخ خاصی برای عرضه تجاری USFP اعلام نشده است. بنابراین، عملکرد واقعی این فناوری و میزان دستیابی به ظرفیت 12.8 ترابیت بر ثانیه باید پس از انجام آزمایشات و عرضه محصولات نهایی مشخص شود.