LPO: Пробивът в потреблението на енергия за центрове за данни, поставящ началото на нова ера на линейно оптично свързване.
Днес, с експлозивното нарастване на търсенето на изчислителна мощност на изкуствения интелект, центровете за данни са изправени пред безпрецедентни предизвикателства по отношение на консумацията на енергия. Консумацията на енергия на DSP чиповете в традиционните високо-скоростни оптични модули достига до 50%, което се превърна в ключово тясно място, ограничаващо увеличаването на плътността на изчислителната мощност. Въпреки това нововъзникващата технология, наречена Linear Drive Plug-In Optics (LPO), проектира иновативно своята архитектура, за да открие нов път за ефективно и-енергоспестяващо оптично свързване в центрове за данни от следващо-поколение.
Основната концепция на LPO технологията се крие в „изваждане“. Той премахва основните енергоемки-компоненти в традиционните щепсели-в оптични модули - високо-високоскоростни цифрови сигнални процесори (DSP) и ги заменя със сложна линейна аналогова задвижваща система. Тази промяна може да изглежда проста, но въплъщава дълбока инженерна мъдрост. В традиционната архитектура DSP изпълняват сложни функции за изравняване на сигнала, възстановяване на времето и коригиране на грешки, но също така водят до допълнителна консумация на енергия до 4-5 W. Решението LPO оптимизира дизайна на чипа, подобрява формата на модулация и възприема технология за коригиране на грешки, за да намали консумацията на енергия от тази критична част до по-малко от 1 W, като същевременно гарантира качество на сигнала, което води до общо намаляване на консумацията на енергия на модула до 40%.
Технологията LPO е особено подходяща за изчислителни сценарии на къси-разстояния и висока-производителност. В клъстерите за обучение с изкуствен интелект оптичните разстояния между сървърите обикновено не надвишават 100 метра, но изискват изключително висока честотна лента от 800G или дори 1,6T. Това е точно най-добрият етап за LPO да демонстрира своите предимства - той може не само да отговори на изискванията за предаване на изчислителна мощност, но също така значително да намали консумацията на енергия на системата и разходите за разсейване на топлината.
Понастоящем няколко водещи доставчици на облачни услуги тестват и внедряват оптични модули, базирани на LPO технология в своите AI сървърни клъстери. Предварителните данни показват, че при същата скала на изчислителната мощност общата консумация на енергия на клъстера, използващ LPO решението, може да бъде намалена с 15-20%. За технологичните предприятия, опериращи с големи центрове за данни, това означава спестяване на милиони долари от разходи за електроенергия годишно. Въпреки че перспективите са обещаващи, LPO технологията все още е изправена пред предизвикателства като целостта на сигнала и съвместимостта на системата. За да се справи с тези проблеми, индустрията е разработила множество иновативни решения: приемане на по-усъвършенствана PAM4 модулационна технология за подобряване на спектралната ефективност; добавяне на функции за компенсация на изравняване от страна на комутатора и мрежовата карта; и намаляване на затихването на сигнала чрез усъвършенствани процеси на опаковане. Тези мерки съвместно гарантират стабилността и надеждността на LPO системата.
Струва си да се отбележи, че китайските предприятия за оптична комуникация са демонстрирали силни технически възможности в областта на LPO. Много производители пуснаха зрели 800G LPO продуктови решения и достигнаха международни водещи нива по ключови показатели, предоставяйки китайско решение за глобалната енергоспестяваща трансформация-на центъра за данни. Тъй като AI приложенията навлизат в различни индустрии, проблемът с потреблението на енергия в центровете за данни ще става все по-важен. Технологията LPO, успоредно с иновативни пътища като CPO (Co-packaged Optics) и силициева фотоника, съставлява техническия план на следващото-поколение екологичен център за данни. В новата ера на преследване на баланс между изчислителна мощност и енергийна ефективност, LPO технологията инжектира зелена инерция в глобалната цифрова икономика и отваря съвсем-нова глава в иновациите на технологията за оптично свързване.