Ātrgaitas optiskais starpsavienojums: datu centra risinājumi
Apr 27, 2026| Pagājušajā ceturksnī klients nosūtīja atpakaļ četrdesmit 400G DR4 moduļus, norādot, ka viņu Arista 7060X5 slēdžiem ir nejaušas saites. Pirms mēs pat atvērām RMA dokumentus, mūsu testēšanas inženieris uzdeva vienu jautājumu: vai jūs pārbaudījātMPO savienotājipirms uzstādīšanas? Viņiem nebija. Mēs nosūtījām moduļus, izmantojot pilnu regresiju, acu diagrammas tīras, BER zem 1E-13 visās četrās joslās,DDM rādījumi nomināli. Pēc tam mēs lūdzām viņus nosūtīt fotoattēlus, kuros redzamas viņu maģistrāles kabeļa{1}galu sejas, kas redzamas šķiedru mikroskopā. Katram savienotājam bija daļiņu piesārņojums. Četrdesmit moduļi, nulle defektu. Problēma bija putekļi.
Katru mēnesi mēs redzam kādu šīs versijas versiju. Liela ātruma optisko starpsavienojumu izvietošana jebkurā mērogā skar vienu un to pašu sienu, un skaitļi to apstiprina: kaut kur no 65% līdz 70% no visām 400G un 800G saišu kļūmēm izriet no savienotāja piesārņojuma, nevis uz raiduztvērēja kļūdām. (IEEE 802.3 lauka dati, izmantojot AscentOptics) Mēs to izvirzām vispirms, jo tas nosaka to, kā mēs domājam par visu starpsavienojuma lēmumu. Modulis gandrīz nekad nav vājākais posms. Fiziskais slānis ap to ir.

Jūsu satiksmes modelis nosaka jūsu optisko savienojumu arhitektūru
Ikviens sākas ar daļas numuru.QSFP-DD vai OSFP, SR vai DR, daudzrežīmu vai viena{0}}režīmu. Mēs arī to darām. Taču mūsu klientiem veiksmīgā izvietošana sākās kaut kur citur: kā patiesībā izskatās satiksme?
Liela-MI apmācība rada visu-uz-GPU komunikāciju, kas izrādās pārsteidzoši paredzama laika diapazonā no minūtēm līdz stundām. Google to izmanto, izmantojot optiskās ķēdes slēdžus savā Jupitera tīklā, pārkonfigurējot fiziskos gaismas ceļus starp statīviem, nevis pārslēdzot paketes. Viņu publicētie rezultāti, kas iegūti desmit gadus ilgas ražošanas laikā: 41% jaudas samazinājums, 30% mazāks kapitāls un 50 reizes auduma darbības laika uzlabojums salīdzinājumā ar iepriekšējo Clos arhitektūru. (Google SIGCOMM'22) Šie skaitļi ir reāli, taču tie pieder uzņēmumam, kas piecu gadu laikā OCS infrastruktūrai iztērēja no 500 miljoniem līdz 1 miljardam USD. Mums ir bijuši daži vidēja lieluma-klienti, kuri lūdz mūs novērtēt OCS iespējamību viņu vidē. Visos gadījumos, kad viņi veica skaitļus zem-500 mezglu skalā, kapitāla prasības pārsniedza pārkonfigurācijas priekšrocības, un viņi palika pie tradicionālajām mugurkaula lapām, kurās tika izmantoti pievienojami moduļi.
Secinājumi apvērš vienādojumu. Satiksme ir intensīva un neparedzama plūsmas līmenī, un latentuma tolerance ir tuvu nullei. Optiskos ceļus nevar pārkonfigurēt, pamatojoties uz-pieprasījumu. Jums ir nepieciešams konsekventi pārmērīgs audums ar deterministisku latentumu, kas virza jūs uz pievienojamiem raiduztvērējiem mugurkaula{4}}lapu topoloģijā, kurā vienmēr ir izgaismota katra saite. Mēs pārdodam moduļus abos scenārijos, un inženieru sarunas ir pilnīgi atšķirīgas. Apmācību klasteru pircēji vēlas uzzināt par kopējo joslas platumu uz statīvu un jaudu uz bitu. Secinājumu pircēji jautā par astes latentumu un to, kas notiek, kad saite pazūd.

Tradicionālajās uzņēmumu un kolu vidēs, kas ir zemākas par hipermērogu, dominē izmaksas par portu, un atpakaļsaderība ar esošajām šķiedras rūpnīcām ir svarīgāka nekā neapstrādāts joslas platuma blīvums. Mēs esam pārbaudījuši mūsu400 G QSFP-DD moduļi 14 slēdžu platformāstostarp Cisco Nexus 93600CD, Arista 7060X5 un Juniper QFX5220. Šajās vidēs galvenā problēma nav ātrums. Tas ir tas, vai slēdža programmaparatūra moduli atpazīst bez manuālām ignorēšanas komandām.
800 G mirušā zona, kas noķer inženierus
Pie 400 G starpsavienojuma izvēle bija divpakāpju process: izmēra attālumu, izvēlieties varu vai šķiedru. Pasīvā DAC ērti pārvarēja 3 līdz 5 metrus. 800G to pārtrauca. Katrā joslā darbojas 112G PAM4. Vara zudumi šajās frekvencēs ir aptuveni divas reizes, salīdzinot ar 400 G, un rezultātā pasīvajam kabelim ir cieti griesti aptuveni 2 metru garumā.

Mēs to uzzinājām dārgā veidā. Agrs klients pasūtīja mūsu800G pasīvie DAC bloki3 metru garumā, pamatojoties uz to 400 G plauktu izkārtojumu. Saites apmācība neizdevās vairāk nekā 60% portu. Varš nebija bojāts; fizika to vienkārši neļāva. Viņi pārgāja uz AEC 3 līdz 5 metru noskrējieniem un pievienojamus optiskos moduļus visam, kas nav paredzēts, un izvietošana stabilizējās nedēļas laikā. Kopš tā laika esam pārtraukuši pieņemt pasūtījumus pasīvajam 800G DAC virs 2,5 metriem un pasūtījuma apstiprināšanas procesam esam pievienojuši ieteikumu par izvietošanas attālumu.
AEC tagad pieder 3 līdz 7 metru atstarpe. Digitālie retimeri elektriski atjauno signālu bez optiskas pārveidošanas, kas samazina izmaksas, bet palielina latentumu. KP4 FEC vien ieliek 50 līdz 100 nanosekundes katrā lēcienā pie 800 G, un retimeris uzkrājas vairāk uz augšu. Mēs izmērījām kopējo pievienoto latentumu no 85 līdz 110 ns AEC komplektiem, kurus pašlaik piegādājam. Mugurkaula{10}}lapu auduma saitēm šī virsma ir neredzama lietojumprogrammas veiktspējā. Cieši savienotām GPU kopām tas ir cits stāsts. Pamatojoties uz profilēšanas datiem no trim klientu izvietošanas gadījumiem, kuros darbojas H100 mezgli, ja jūsu apmācības darba komunikācijas virsma jau pārsniedz 15%, papildu simts nanosekunžu vienā lēcienā vairākos slēdžu līmeņos sāk pievienoties NCCL AllReduce operācijās.
Tālāk par 7 metriem vienīgais iespējamais ceļš ir pievienojami optiskie raiduztvērēji 800 G. Fiziskā slāņa prasības šeit ievērojami palielinās. Ievietošanas zudumu budžeti no gala-līdz-galam saskaņā ar IEEE 802.3ck ir zem 1,5 dB lielākajai daļai 800G sasniedzamības klašu, un katram savienotajam MPO savienojumam ir jāpaliek zem 0,35 dB. Mēs esam redzējuši, ka instalētās šķiedras, kas izturēja 100 G sertifikāciju, pēc vairāku gadu saspiešanas kabeļu teknēs uzrāda PMD vērtības divas līdz trīs reizes virs nominālās specifikācijas, kas atbilst Juniper tīkla izpētes grupas ziņojumam 2023. gadā. Mūsu standarta ieteikums pirms 800G raiduztvērēja izvietošanas: palaidiet OTDR un PMD raksturojumu katrā esošajā šķiedras segmentā. Nav paraugs. Katrs segments. Divu maģistrālo kabeļu atkārtotas{17}izvilkšanas izmaksas ir neliela daļa no izmaksām, kas rodas, atkļūdojot intermitējošas saites atlokus sešus mēnešus.
CPO vs LPO vs Pluggable: kur katra tehnoloģija faktiski atrodas 2026. gadā
Kopā{0}}iepakotā optika mainīs datu centru komutācijas infrastruktūras izveidi. Mēs to sakām kā pievienojamo moduļu ražotājs, tāpēc uzskatiet mūsu viedokli par informētu, nevis neitrālu.
OFC 2026 uzticamības dati par CPO prototipiem liecināja, ka atteices līmenis ir potenciāli zemāks nekā tradicionālajiem pievienojamajiem moduļiem. Bez mehāniskiem ievietošanas cikliem vai atklātām savienotāju virsmām pieslēdzamo moduļu dominējošie atteices režīmi vienkārši netiek piemēroti. Broadcom Bailly 51.2T CPO slēdža platforma uzrādīja aptuveni par 70% mazāku jaudas patēriņu optiskajā slānī, salīdzinot ar līdzvērtīgām pievienojamām konfigurācijām. (DataMIntelligence Optical Interconnect Report) NVIDIA parādīja CPO{0}}integrētos slēdžus GTC 2026 mērķauditorijas atlases mērogā,{2}}lai palielinātu izvietošanu 2027.–2028. gada periodā.
Mūsu nostāja: ja neesat hiperskalotājs, kas veido pielāgotu silīciju, pieslēdzamā optika ir jūsu vienīgā izvietojamā iespēja vismaz līdz 2027. gadam. CPO ir vajadzīgas plates arhitektūras, kuras vairums slēdžu piegādātāju vēl nav piegādājuši, savienotāju standarti, kas nav pabeigti, un pilnīgi jauna rokasgrāmata, lai novērstu kļūdas, kuras nevar novērst, izvelkot moduli. Vispārējo uzņēmumu iepirkumu ekosistēma vēl nepastāv. Pagājušajā gadā mums bija divi potenciālie klienti, kuri aizkavēja savus 400 G-uz 800 G jauninājumus, gaidot CPO. Galu galā abi atgriezās un veica pievienojamus pasūtījumus pēc tam, kad joslas platuma nepilnības kļuva par ražošanas incidentiem. Par šīs pozīcijas inženiertehnisko pamatojumu mēs rakstījām sīkāk mūsu vietnēpievienojama raiduztvērēja arhitektūras analīze.
LPO atrodas citā telpā. Noņemot DSP no moduļa, tiek izslēgts viens komponents, kas patērē visvairāk enerģijas, un tas ir atbildīgs par līdz pat pusi no moduļa kopējā jaudas patēriņa. Rezultāts ir par 30 līdz 50% mazāks patēriņš un līdz 15 nanosekundēm mazāks latentums. Mēs sākām izstrādāt LPO-specifiskus piedāvājumus 2025. gada beigās. Trīs no četriem piedāvājumiem bija klienti, kuri NVIDIA Spectrum-X veidoja viena-pārdevēja GPU kopas. Neviens nepārvaldīja vairāku piegādātāju audumus, kas parāda visu par to, kur LPO šodien strādā. Ja jūsu tīklā ir apvienoti pārdevēji, LPO nav saderīgs ar jūsu vidi. Ja izmantojat viena-pārdevēja AI klasteri, tas varētu būt visgudrākais pieejamais jauninājums, un mēs paredzam, ka LPO{16}}gatavi moduļi tiks kvalificēti līdz 2027. gada vidum.
Ko nozīmē 800 G termiskās robežas moduļa izvēlei
Termiskā matemātika pie 800 G pievilina cilvēkus. Liela ātruma optiskā starpsavienojuma jaudas blīvums šajā paaudzē rada problēmas, kuru 400G vienkārši nebija. 64 portu slēdzis, kas ir pilnībā noslogots ar 800 G moduļiem ar 16 W, katrs patērē aptuveni 1 kW raiduztvērēja jaudas, pirms paša slēdža ASIC 400 līdz 500 W. Tas ir no 1,4 līdz 1,5 kW vienam slēdzim. Astoņi slēdži vienā mugurkaula slānī nodrošina vairāk nekā 11 kW no tīkla aprīkojuma vien, plauktos, kas bieži tika nodrošināti ar kopējo jaudu no 8 līdz 10 kW.
Juniper Networks skaidri brīdina, ka trešās puses moduļi ar lielu enerģijas patēriņu, jo īpaši saskaņoti ZR un ZR+ tipi, var izraisīt termiskus bojājumus resursdatora aprīkojumam, par ko atbildība gulstas uz lietotāju. (Juniper Networks 800G optika FAQ) Tas nav arguments pret trešo pušu{0}} optiskajiem moduļiem. Tas ir arguments, lai precīzi zinātu, ko pieslēdzat. Mūsu termiskā cikla kvalifikācijā mēs pārbaudām katru 800 G moduļa konstrukciju 2000 stundas 85 grādu savienojuma temperatūrā un izsekojam lāzera novirzes strāvas novirzi kā primāro novecošanas indikatoru. Iekārtas, kas dreifē virs 38 mA, tiek izņemtas no ražošanas līnijas. Pie 800 G blīvuma atšķirība starp moduļa zīmējumu 14 W un vienu 18 W zīmējumu nosaka, vai statīvs paliek termiskā aploksnē vai aktivizē izslēgšanas trauksmes signālus plkst. 2:00. Nepareizas specifikācijas iegūšana vienmēr ir bijusi kaitinoša. Šajos jaudas līmeņos tas ir dārgi.

Mēs piegādājam pievienojamos moduļus no 1G SFP līdz 800 G OSFP, un mēs pārbaudām, izmantojot galvenās slēdžu platformas. Mēs veicam uzskaiti par to, kas darbojas un kas ne. Ja jums ir nepieciešama saderības pārbaude attiecībā pret konkrētu slēdžu vidi vai vēlaties iegūt termiskās un jaudas-klases specifikācijas augsta-blīvuma 800 G plauktiem, mūsu inženieri veic šīs sarunas katru nedēļu. Mūsu800G OSFP un QSFP-DD800 raiduztvērēja lapair specifikācijas, sasniedzamības{0}}klases opcijas un pieprasījuma veidlapu paraugi katram mūsu piegādātajam modulim.


