AI andmekeskuste optilised moodulid on muutunud passiivsetest ühenduvusosadest arvutusjõudluse põhikomponendiks. Põhjus on selge. Kaasaegsed AI koolitusklastrid liigutavad tohutul hulgal andmeid GPU-de, lülitite ja salvestussõlmede vahel ning selle liikumise kiirus mõjutab otseselt kallete kiirendite kasutamise tõhusust. Sellepärast400G, 800G ja 1,6T optilised moodulidon nüüd kesksel kohal peaaegu kõigis AI infrastruktuuri vestlustes.
VastavaltEthernet Alliance 2026 tegevuskava, kasutavad hüperskaalarid juba 100 G kuni 800 G ühendusi, kusjuures 1,6 Tb/s Ethernet on AI-skaalakangaste järgmine suur samm. The
IEEE 802.3 töörühmon edendanud P802.3dj töörühma, et määratleda 200G, 400G, 800G ja 1.6T Ethernet vase ja ühemoodi{5}}kiu kaudu, mis annab tööstusele selge tee kiiremaks-kasutamiseks.
Võrgumeeskondade jaoks ei ole praktiline küsimus enam, kas kiirused kasvavad. See on see, kuidas valida võrgu iga kihi jaoks õige kiirus, kuidas planeerida toidet ja jahutust ning kontrollida ühilduvust enne tuhandete moodulite juurutamist tootmis-AI-klastrisse.
Miks AI töökoormused nõuavad suuremat optilise mooduli kiirust?
AI-koolitus erineb põhimõtteliselt traditsioonilisest pilve-, ettevõtte- või salvestuskoormusest. Suuri keelemudeleid ja soovitussüsteeme koolitatakse tuhandete ja üha enam kümnete tuhandete GPU-de vahel, mis töötavad ühtse hajutatud süsteemina. Iga treeningetapi ajal peavad kiirendid sünkroonima gradiente, vahetama aktiveerimisi ja edastama vahepealseid tensoreid sõlmede vahel. See tekitab äärmiselt tihedat ida-läänesuunalist liiklust, mis tähendab, et liiklus jääb pigem andmekeskusesse, mitte ei liigu Internetti.
16 000–100 000 GPU-st koosnevas eesrindlikus koolitusklastris on sisemine kangas palju rohkem ribalaiust kui välised lingid. NVIDIA on teatanud, et temaSpectrum-X Etherneti platvormsäilitab umbes 95% efektiivse läbilaskevõime üle 100 000 GPU-ga juurutustes, samas kui standardne Ethernet ilma ülekoormuse kontrollita annab sama koormuse korral tavaliselt umbes 60%. Erinevus ei ole akadeemiline. Kanga efektiivsuse vähenemine 35 protsenti tähendab otse pikemaid treeninguid ja väiksemat GPU kasutust.
See on tegelik põhjus, miks optilised kiirused aina kasvavad. Aeglane või ebastabiilne optiline kiht muutub kogu AI tehase kitsaskohaks.
400 G kuni 800 G kuni 1,6 T: mis juhib iga sammu
Üleminek 400G, 800G ja 1,6T vahel on tingitud skaleerimisprobleemist, mida ei saa lahendada lihtsalt kaablite lisamisega. Kui AI-klastri suurus kahekordistub, kasvab sõlmedevaheliste sideteede arv kiiremini kui lineaarselt. Paralleelsete linkide lisamine tarbiks lülitusporte, suurendaks kiudude arvu ja tekitaks kaablite ummikuid, mida on tihedas rackikeskkonnas raske hallata.
Suurem{0}}pordi kiirus pakub skaleeritavamat teed. 800G port kannab sama füüsilise liidese kaudu kaks korda suuremat ribalaiust kui 400G port. 1,6T port kahekordistab selle taas. 2025.–2026. aasta lüliti ASIC-ide põlvkond toetab radiksi ja ribalaiuse tasemeid, mis muudavad 800G uute tehisintellekti juurutuste jaoks praktiliseks peavooluks, samas kui 1.6T on järgmise lüliti põlvkonna kavandamise sihtmärk.
OFC 2026 demonstreeriti reaalajas mitme -müüja koostalitlusvõimet 400G, 800G ja 1.6T Etherneti vahel.Ethernet Alliance OFC 2026 vitriinesitatud tõendina selle kohta, et ökosüsteem on tehisintellekti-skaala kangaste jaoks valmis. See valmisolek on oluline, sest AI klastrid ei saa oodata ühe müüja lahendust. Nad vajavad lüliteid, võrgukaarte, optikat ja testplatvorme, mis töötavad laialdaselt koos.
400G vs 800G vs 1,6T optilised moodulid: valiku võrdlus
Õige kiirus sõltub klastri suurusest, võrgukihist, kommutaatori tegevuskavast, energiaeelarvest ja juba olemasolevast kiudjaamast. Allolevas tabelis on välja toodud, kus iga kiirus on praegu kõige mõttekam.
| Kiirus | Tüüpilised moodulid | Parim sobivus | Peamised kaalutlused |
|---|---|---|---|
| 400G | 400G SR8, DR4, FR4, LR4 | Pilveandmekeskused, ettevõtte versiooniuuendused, väiksemad tehisintellekti klastrid, keskmise suurusega{0}}kangaste lehtede kiht | Küps ökosüsteem, lai lüliti ja võrguühenduse tugi, madalaim hind Gb kohta praeguses etapis |
| 800G | 800G SR8, DR8, 2xFR4, 2xDR4, LR8 | AI treeningkangad, HPC, GPU selgroog-, hüperskaala leht ja selg | Suurem ribalaius pordi kohta, tugevam soojuskoormus nõuab hoolikat FEC-i ja hosti valideerimist |
| 1.6T | 1.6T DR8, 2xDR4, OSFP-XD | Järgmise-põlvkonna tehisintellekti selgroog, ülitihe taustasüsteemi-väljendus, tulevased lüliti ASIC-id (51,2T ja kõrgemad) | Nõuab signaali terviklikkust, täiustatud FEC-i, vedelik- või täiustatud õhkjahutust, kiudoptilise ja pistikustrateegia planeerimist |
400G on endiselt asjakohane, kuna paljud andmekeskused on 100G või 200G keskmise versiooniuuenduse-täiendusega ning 400G pakub kulude, saadavuse ja jõudluse vahel tugevat tasakaalu mitte-AI töökoormuse jaoks. Konkreetselt tehisintellektiklastrite jaoks on 800G-st saanud uute ehituste tööpõhimõtted ja 1,6T plaanib nüüd tõsiselt taustalahendusi, eriti kui lülitite genereerimine on juba joondatud 200 G-per{12}}raja signaalimisega. Kui hindate suure tihedusega{14}kaablit nende kiiruste jaoks, on meie ülevaadeMPO ja MTP fiiberoptiline kaabeldushõlmab pistiku- ja pagasiruumi valikuid, mida kõige sagedamini kasutatakse 800G ja kõrgemal.
Kui 400G on ikka piisav
400G jääb õigeks valikuks, kui klastri suurus on tagasihoidlik, kui kasutatavad GPU-d ei küllasta 400G NIC-sid või kui olemasolev lülitipark on ehitatud eelmise -põlvkonna ASIC-idele. Järelduste klastrid, väiksemad treeningupuldid, AI-saidid ja enamik -üldise otstarbega andmekeskuste struktuurid töötavad endiselt mugavalt 400 G-ga. Nendes keskkondades suurendaks otse 800G-ni hüppamine kulusid ja termilist rõhku, ilma et töö lõpetamise aeg mõõdetavalt paraneks.
Praktiline test on vaadata GPU kasutust koolituse ajal. Kui GPU-d ootavad andmeid rohkem kui viis kuni kümme protsenti ajast, on võrk juba kitsaskoht. Kui kasutus on ühtlane ja kõrge, teeb 400G oma tööd.
Kui 800G muutub vajalikuks
800G muutub vajalikuks siis, kui klaster saavutab skaala, kus 400G lingid sunnivad liiga palju paralleelühendusi, kui lüliti radiksi piirangud hakkavad topoloogiavalikuid piirama või kui GPU generatsioon võtab kasutusele NIC-id, mis suudavad küllastada 800G porte. Tüüpilises tehisintellekti koolitusstruktuuris vastab see tavaliselt mitmest tuhandest GPU-st koosnevatele ja suurematele klastritele, kus taustavõrk kannab suuremat osa gradiendivahetuse liiklusest.
800G üleminek toob kaasa ka tõelise inseneritöö. 800G moodulite pordivõimsus on oluliselt suurem kui 400G, FEC-režiimid nihkuvad ja kaablite tihedus kahekordistub lüliti esiküljel. Testimise-põletamine ja lingi stabiilsuse valideerimine muutuvad oluliseks, sest sünkroonse treeningtöö puhul võib üks ebastabiilne optiline link käivitada korduskatsed, mis aeglustavad kogu klastri tööd.
Millal planeerida 1,6 tonni?
1.6T on praegu kõige agressiivsemate tehisintellekti taustavõrkude jaoks kasutuselevõtul ja see on järgmise lüliti põlvkonna standardne planeerimise sihtmärk. Enamik ettevõtteid ja pilvemeeskondi ei vaja tänapäeval tootmises 1,6T optikat, kuid igaüks, kes kavandab kangast kolme- kuni viie-aastase horisondiga, peaks sellega arvestama kaabelduse, kiudjaamade ja toite planeerimisel.
IEEE P802.3dj töörühm on määratlenud füüsilise kihi spetsifikatsioonid 1,6T jaoks ühemoodi-kiudude kaudu ja OFC 2026 näitas töötavat mitme-müüja koostalitlusvõimet sellisel kiirusel. Praktiline signaal on, et 1.6T on reaalne, kuid ümbritsev infrastruktuur, sealhulgas lülitite kättesaadavus, jahutus ja töövahendid, on endiselt sama olulised kui moodul ise.
QSFP-DD vs OSFP: õige vormiteguri valimine
400G ja 800G puhul on kaks domineerivat vormitegurit QSFP-DD ja OSFP. Mõlemad pakuvad tavalistes lülitiplatvormides sama kiirust, kuid erinevad mehaanilise konstruktsiooni ja termilise käitumise poolest. QSFP-DD on tagasiühilduv QSFP28 ja QSFP56 puuriga, mis muudab selle atraktiivseks keskkondades, mis soovivad uuendamise ajal olemasolevaid lülituspesasid uuesti kasutada. OSFP on veidi suurem, suurema sisemahuga ja üldiselt pakub paremat termilist kõrgust, mis muutub oluliseks 800G ja eriti 1,6T juures.
1,6T puhul on tööstus liikumas OSFP ja OSFP-XD kui domineerivate valikute poole, seda peamiselt soojusvõimsuse tõttu. Kui võrgumeeskond loodab uuendada sama lüliti põlvkonna jooksul üle 800G, on OSFP tavaliselt turvalisem valik. Kui prioriteet on 400G QSFP-DD investeeringute taaskasutamine, jääb QSFP-DD praegu tugevaks valikuks.
Peamised tegurid AI võrkude optiliste moodulite valimisel
Kaugus, ulatus ja kiu tüüp
Lühikese-ulatusega lingid riiulite reas võivad kasutada paralleelseid ühe-režiimi (DR) või lühikese-ulatusega mitmerežiimilisi (SR) mooduleid, samas kui ridadevahelised või inter-podide lingid võivad vajada FR- või LR-i variante. Enne mooduli valimist kinnitage tegelik kiu pikkus, kiu klass, pistiku tüüp ja lingi eelarve. Kasulik aabits selle kohta, kuidas kaotused pistikute ja splaisside vahel kogunevad, on meie juhendissisestuskadu kiudoptilistes võrkudes. Pikema ulatuse korral on oluline ka erinevus OS1 ja OS2 ühemoodi-kiudu vahel ning seda käsitletakse meie ülevaates
ühemoodi{0}}kiu tüübid ja rakendused.
Energiatarve ja jahutus
Suurem{0}}kiirusega optika toodab rohkem soojust. Enne 400G-lt 800G-le uuendamist või 1,6T-le planeerimist kontrollige pordi võimsust, õhuvoolu suunda, puuri temperatuuri, termilise alandamise reegleid ja racki-taseme jahutusvaru. Tihedates tehisintellekti riiulites, mis juba ammutavad graafikaprotsessorite jaoks suurt võimsust, ei ole tuhandete kiirete{8}}optikate lisanduv soojuskoormus tühine ja võib mõjutada tööaega, kui seda ignoreerida.
Lülitite ühilduvus ja püsivara
Ühilduvus on enamat kui sobiv kiirus. Moodul tuleb enne hulgi kasutuselevõttu valideerida täpsel lülitiplatvormil, püsivara versioonil, FEC-i konfiguratsioonil, EEPROM-i kodeerimisel ja eeldataval töötemperatuuril. Halva ühilduvuse sümptomite hulka kuuluvad lingi klapp, kõrgenenud BER, DOM-häired ja aeg-ajalt termilised väljalülitused püsiva koormuse korral. Nende püüdmine väikeses laboris-on palju odavam kui tootmises.
Kaablite ja suure{0}}tihedusega pistikustrateegia
800G või 1,6T peale üleminek tähendab tavaliselt teistsugust kaabeldusplaani. Multi-kiudpistikud, nagu MPO-12, MPO-16 ja MPO-24, muutuvad suurel kiirusel vaikeseadeks ning katkestuskaablit kasutatakse sageli kiire lülitipordi jaotamiseks mitmeks väiksema kiirusega ühenduseks. Meeskondadele, kes seda üleminekut hindavad, leiate meie juhendistkuidas valida MPO katkestuskaablithõlmab praktilisi kompromisse{0}}ja
MPO ja MTP magistraalkaabli valikudNäidake 800G lülisamba juurutamisel kõige levinumaid pagasiruumi konfiguratsioone.
LPO, CPO ja ränifotoonika: mis tuleb pärast 800G
Lisaks töötlemata kiirusele on tööstus nüüd keskendunud tõhususele. Kõige olulisemad on kolm tehnoloogiasuunda:
Lineaarne ühendatav optika (LPO)eemaldab DSP optilisest moodulist ja lükkab võrdsustamise tagasi hosti ASIC-i. See vähendab mooduli võimsust, sageli 30–50 protsenti samal kiirusel, kuid nõuab tihedamat koordineerimist lüliti ja mooduli vahel. LPO on kõige atraktiivsem lühikese-ulatusega linkide puhul tehisintellektiklastrites, kus hostplatvorm seda toetab.
Kaas{0}}pakendatud optika (CPO)liigutab optilised mootorid samale aluspinnale nagu lüliti ASIC, lühendades elektriteed ja vähendades energiat biti kohta. Nagu kirjeldasOptilise Interneti-töö foorum töötab 112G ja 224G CEI ja CPO raamistikes, CPO ei ole pistik-ühendatava optika asenduses, vaid see on järjest kesksel kohal järgmise-põlvkonna tehisintellekti{2}}suurendavate kangaste kujundamisel. NVIDIA on juba välja kuulutanud integreeritud optikaga Spectrum-X Photonics ja Quantum-X ränifotoonilised lülitid, mille eesmärk on 1,6 Tb/s pordi kohta ja märkimisväärne energiasääst.
Ränist fotoonikaon enamiku nende suundumuste aluseks. Integreerides modulaatorid, lainejuhid ja detektorid otse räni külge, võimaldab see suuremat tihedust, paremat termilist käitumist ja tihedamat integratsiooni lüliti ASIC-idega. Enamikul suurematel optikamüüjatel on nüüd tehisintellekti töökoormuse juhistes ränifotoonika.
Enamiku 2026. aasta meeskondade jaoks jääb tööhobuseks ühendatav 800G optika, samas kui LPO-d, CPO-d ja ränifotoonikat hinnatakse laboritingimustes ja valitud katsekangas.
Levinud vead, mida vältida
Kõige tavalisem viga on suurima kiiruse valimine, kontrollimata, kas ülejäänud võrk seda toetab. Lüliti 800G optiline moodul, mis ei suuda varustada vajalikku elektriliidest või termilist kõrgust, ei anna tootmises 800G. Teine on võimu alahindamine. Tuhandete optikate puhul võib energiatõhusa-mooduli ja tavalise mooduli erinevus nihutada riiulit vastuvõetavast eelarvest üle{6}}. Kolmas kohtleb ühilduvust pigem märkeruudu kui protsessina. Tõeline ühilduvus tuleneb valideerimisest tegelikul lülitiplatvormil, püsivara ja töökeskkonnas. Neljas on halb kaabelduse planeerimine. Pistiku kvaliteet, kiudude arv ja paikade haldamine muutuvad 800G ja 1,6T puhul palju olulisemaks ning otseteed ilmuvad siin sageli lingiklapi või kõrgendatud kadumisena kuid pärast juurutamist.
KKK
K: Kas 800G on vajalik iga AI andmekeskuse jaoks?
V: Ei. 800G on uute ulatuslike tehisintellekti väljaõppematerjalide tööpõhimõtteks, kuid järeldusklastrid, väiksemad koolitusmoodulid ja enamik ettevõtte tehisintellekti juurutusi töötavad endiselt hästi 400G-ga. Õige kiirus sõltub klastri suurusest, GPU genereerimisest, lüliti ASIC-i võimsusest ja täheldatud võrgu kasutamisest.
K: Millal peaks andmekeskus 400G-lt 800G-le uuendama?
V: Kõige tugevamad signaalid on GPU kasutuse vähenemine võrgu ooteaja tõttu, lüliti radixi piirangud, mis sunnivad kasutama ebamugavaid topoloogiaid, või uus GPU ja NIC põlvkond, mis toetab algselt 800G porte. Kui neist on vähemalt kaks, on 800G tavaliselt õige järgmine samm.
K: Mis on praktiline erinevus 800G ja 1,6T optiliste moodulite vahel?
V: Mõlemad kiirused põhinevad sarnasel põhitehnoloogial, kuid 1,6T kasutab 200 G-per-signalisatsiooni, nõuab täiustatud FEC-i ning seab kõrgemad nõudmised jahutuse ja signaali terviklikkusele. 1.6T on praegu kõige agressiivsemate tehisintellekti taustavõrkude jaoks varajases juurutamisel, samas kui 800G on 202-s AI peavooluvalik 202-s.
K: Kas peaksime AI võrkude jaoks valima QSFP{0}}DD või OSFP?
V: QSFP-DD on atraktiivne olemasolevate 400G QSFP puuride taaskasutamiseks ja seda toetatakse laialdaselt 800G puhul. OSFP-l on rohkem termilist kõrgust ja see on 1,6T puhul domineeriv vormitegur. Meeskonnad, kes loodavad liikuda üle 800 G sama lüliti põlvkonna jooksul, eelistavad tavaliselt OSFP-d.
K: Millist rolli mängivad LPO ja CPO AI andmekeskustes?
V: LPO vähendab mooduli võimsust, lihtsustades signaalitöötlusahelat, ja on kasulik AI-klastrites olevate lühikeste{0}}ulatustega linkide jaoks. CPO liigutab optilise mootori lüliti substraadile, et parandada ribalaiuse tihedust ja energiatõhusust, ning see on muutumas järgmise -põlvkonna AI-suurendamise kangaste keskseks. Mõlemad eksisteerivad koos ühendatava optikaga, mitte ei asenda neid.
K: Kas saame olemasolevat kiudoptilist infrastruktuuri uuesti kasutada, kui uuendate 800G või 1,6T?
V: See sõltub kiu tüübist, pistiku strateegiast ja ulatusest. Paljusid ühemoodi{1}}jaamu saab DR- ja FR-variantide jaoks uuesti kasutada, kui pistiku kvaliteet ja lingi kadu on vastuvõetavad. Mitmerežiimiline infrastruktuur võib uuel kiirusel nõuda lingi eelarve alusel uuesti valideerimist. Lingi kadumise auditi läbiviimine enne versiooniuuendust on tavaliselt kiirem ja odavam kui kaotsimineku avastamine pärast juurutamist.
Järeldus
400G, 800G ja 1,6T optiliste moodulite kasv ei ole tehnoloogiamood. See on otsene vastus sellele, kuidas AI töökoormused suhtlevad, sünkroonivad ja skaleeruvad tuhandete GPU-de vahel. Ethernet Alliance, IEEE 802.3 ja laiem optika ökosüsteem on joondatud selge tegevuskava alusel 400G kuni 800G kuni 1,6T, kusjuures LPO, CPO ja ränifotoonika kujundavad seda, mis järgneb.
Enamiku võrgumeeskondade jaoks on õige strateegia mitte igal pool kõige kiiremat moodulit taga ajada. Selle eesmärk on sobitada optiline kiirus võrgu funktsiooniga, kinnitada ühilduvus enne mastaapsust, planeerida hoolikalt toite ja jahutus ning kavandada kaabeldusjaam, mis suudab võrku läbi viia veel vähemalt ühe täiendustsükli. Hästi planeeritud
