随着AI技术的迅猛发展，，，，，，，，形形色色的AI利用走入各人的工作、进建和生涯傍边，，，，，，，，好比Chatbot（谈天机械人）、虚构主播、AIPC（人为智能幼我电脑，，，，，，，，Artificial Intelligence Personal Computer）等。。。。。为了让用户获取更好的利用履历，，，，，，，，更快地响应时效要求，，，，，，，，必要更好的大说话模型，，，，，，，，更大规模的模型参数量。。。。。

相信各人也关注到，，，，，，，，近期行业颁布的Llama 3.1 模型，，，，，，，，参数规模已达到惊人的4050亿。。。。。

如此重大的模型训练离不开超大规模智算中心的支持，，，，，，，，近期马斯克在社交平台上颁发：xAI公司已经起头在超等推算中心的“Supercluster”进行训练，，，，，，，，该集群由10万个液冷H100 GPU组成，，，，，，，，10万张GPU算力卡的互联必要高速网络通路。。。。。

随着智算中心集群规模的不休扩张，，，，，，，，光市场已经占据数据中心越来越多的份额。。。。。在100G时期，，，，，，，，光？？？？？？楹屯绲谋壤嘉1:1；；；；；到了400G时期，，，，，，，，光？？？？？？楹屯绲谋壤湮7:3，，，，，，，，光？？？？？？樵诩褐械某烈圆谎远鳌！。。。本文将萦绕光？？？？？？槭埽，，，，，，分析传统DSP？？？？？？榈闹匾г颍，，，，，，结合LPO技术进行失效能对比分析，，，，，，，，会商LPO？？？？？？榈挠攀频氐恪！。。。

 

一、算力网络中光？？？？？？榈慕

谈到光？？？？？？楦魅瞬换崮吧，，，，，，有网络的处所就会有光？？？？？？榈睦谩！。。。那么算力网络中会部署哪种光？？？？？？槟？？？？？？

下图展示了目前智算中心RoCE以太网规划的主流网络架构，，，，，，，，服务器端通过400G高速网卡接入到算力网络中，，，，，，，，搭载51.2T互换芯片的数据中心互换机组成三级架构支持万卡以上的集群规模。。。。。

 

 

不难看出智算中心对？？？？？？樗俣鹊囊笠丫锏搅400G，，，，，，，，互换机互联的部门甚至能够思考选取800G互联。。。。。

目前主流51.2T的互换芯片是112G SerDes，，，，，，，，因而互换机侧的400G光？？？？？？槎杂κ荙112的封装，，，，，，，，网卡侧目前重要是OSFP的封装，，，，，，，，部署时凭据距离选择对应长度的型号即可。。。。。

 

 

二、DSP光？？？？？？楣ぷ鞯览

以400G Q112 VR4？？？？？？槲治鯠SP光？？？？？？榈墓ぷ鞯览硪约案鞑考的关键作用。。。。。（SR、DR？？？？？？榻峁雇即筇逡谎，，，，，，只是所用的电光转换规划分歧，，，，，，，，SR用VCSEL，，，，，，，，DR用EML或者硅光） 

 

1、互换芯片发送4*112Gbps PAM4电信号进入光？？？？？？橹

2、DSP芯片会将经过的电信号进行沉整形而后发到Driver端

3、Driver作为驱动将电信号传输到激光器处

4、VCSEL激光器把电信号转光信号并发到光纤

5、光信号经过光纤达到对端光？？？？？？榈腜D光电二极管阵列后被转换成电信号

6、TIA将转换后的电信号进行信号放大并送到DSP芯片

7、DSP芯片再次将电信号进行沉整型后发送到互换机芯片上

 

三、光？？？？？？槭苤副

失效能为何被关注

相较于互换机、服务器等设备，，，，，，，，光？？？？？？榈慕峁蛊涫凳潜攘Φヒ坏模，，，，，，但就是如此单一的光？？？？？？樵谒懔ν缰幸彩侵凉爻烈拇嬖凇！。。。固然单一？？？？？？榈氖鼙攘Φ停，，，，，，但是放在万卡以上的集群中也会被放大数倍。。。。。？？？？？？榈氖Щ嵩斐煽隙ǜ怕实墓收喜，，，，，，故障又会导致训练业务的中断，，，，，，，，沉新启动训练必要额表的耗时，，，，，，，，无形中增长了集群的运营成本。。。。。因而光？？？？？？榈氖鼙匾黄鞒疗鹄础！。。。

 

失效能指标界说

FIT（Failures In Time）失效能是一个衡量产品或系统在单元功夫内产生故障的频率的指标。。。。。它通常用来描述在一按功夫领域内，，，，，，，，特定数量的产品或系统预计会出现几多次故障。。。。。FIT是一个无穷纲值，，，，，，，，暗示的是每十亿幼时内的故障次数。。。。。例如，，，，，，，，若是一个产品在10亿幼时内产生了100次故障，，，，，，，，那么它的FIT失效能就是100 FIT。。。。。这暗示在观察的功夫段内，，，，，，，，每十亿幼时能够预期会产生100次故障。。。。。

光？？？？？？榈氖=？？？？？？橹兴性骷失效能的求和，，，，，，，，好比某个光？？？？？？榈睦砺凼=155.63FIT，，，，，，，，意味着在十亿幼时内能够预期会产生155.63次失效。。。。。

单一？？？？？？椴淮问匾挠资笔=10亿/155.63≈8647744（幼时）换算成一个好理解的方式即为单个？？？？？？樵8647744个幼时内会出现一次失效，，，，，，，，单看这个数据感触？？？？？？榈目康米⌒约雀撸，，，，，，但放在整个集群中我们来看看具体数据。。。。。

 

 

如图所示，，，，，，，，我们列举了分歧集群规模下所必要的光？？？？？？槭恳约八泄饽？？？？？？椴淮文？？？？？？槭У木嗬牍Ψ颍，，，，，，不难看出这是一个随着？？？？？？槭勘浯蠖サ鞯菁醯暮！。。。

单一？？？？？？榈氖茉谕蚩ㄒ陨系募汗婺Ｖ斜环糯罅耍，，，，，，理论上在32K卡的集群中或许每两天就会产生一次？？？？？？槭В，，，，，，这样来看？？？？？？榈氖芑故窍嗟敝档霉刈⒌摹！。。。

 

导致光？？？？？？槭鼙涠闹匾煞

有两个重要成分会引起失效能变动，，，，，，，，一个是？？？？？？槟诓康脑骷数量，，，，，，，，另一个是？？？？？？樽陨淼墓ぷ魑露取！。。。

具体变动关系是：

1、？？？？？？樵骷越少，，，，，，，，失效能越低

2、？？？？？？楣ぷ魑露仍降停，，，，，，失效能越低

 

传统DSP光？？？？？？槭芊治

传统DSP？？？？？？楣婊谑芊矫婊勾嬖谝韵氯钡悖

1、？？？？？？樵骷多、工作温度高：DSP？？？？？？椴唤鲇蠨SP芯片，，，，，，，，还蕴含周边的晶体振荡器、Flash、电源等一系列芯片，，，，，，，，且功耗占比超过50%，，，，，，，，会显著提升？？？？？？榈墓ぷ魑露取！。。。

2、？？？？？？樵骷自身失效能高：DSP？？？？？？槿羰茄∪ML或VCSEL规划，，，，，，，，会蕴含多颗分离的III-V族激光器，，，，，，，，而激光器自身的失效能就会偏高。。。。。

基于以上分析能够看到导致DSP？？？？？？槭У闹匾蚴瞧骷数量多、工作温度高，，，，，，，，好比DSP及周边芯片、EML/VCSEL激光器等。。。。。要想降低？？？？？？榈氖芑故堑么颖驹饩鑫侍猓，，，，，，下面我们来介绍一下LPO(Linear-drive Pluggable Optics）？？？？？？楣婊！。。。

 

四、LPO光？？？？？？榻饩龉婊

LPO？？？？？？ 

 

LPO ？？？？？？槿サ袅舜矰SP？？？？？？橹械腄SP芯片，，，，，，，，利用互换芯片中DSP进行电信号的处置，，，，，，，，？？？？？？榈毖∪⊥ɡ艿腄river和TIA芯片，，，，，，，，并选用相宜的电光转换规划，，，，，，，，即能够实现优异的传输机能。。。。。电光转换部门能够选取VCSEL、EML或者硅光规划，，，，，，，，硅光拥有更好的线性度、更低的电反射。。。。。为了保险供给以及更高的靠得住性，，，，，，，，全发国际网络选取了硅光技术规划。。。。。更多LPO基础概想的介绍能够参考往期文章揭秘智算中心网络建设新利器：LPO技术的出现。。。。。

 

LPO？？？？？？槭芊治 

 

 

上述图表展示了400G？？？？？？樵谝谎？？？？？？楣ぷ魑露55°C情况下，，，，，，，，分歧技术规划的失效能比例关系。。。。？？？？？Ｄ芄豢吹皆谝谎？？？？？？楣ぷ魑露认拢，，，，，，LPO+硅光规划的失效能更低，，，，，，，，其他规划失效能为LPO+硅光规划的1.31～2.34倍左右。。。。。

这样的对譬喻式是从理论上评估分歧？？？？？？榈氖埽，，，，，，因而会节造工作温度维持不变。。。。。而在现实部署中，，，，，，，，LPO+硅光？？？？？？榈墓ぷ魑露认嘟嫌贒SP规划会更低，，，，，，，，因而失效能能够得到进一步的降低。。。。。 

 

如上图所示，，，，，，，，在一样的环境温度情况下，，，，，，，，LPO？？？？？？榈工作温度比DSP？？？？？？橐15°C左右。。。。。 

 

结合上述图表，，，，，，，，能够看到LPO？？？？？？槲露却55°C降低到40°C后，，，，，，，，失效能降落了50%，，，，，，，，具备更高的靠得住性。。。。。 

 

从现实部署场景来看，，，，，，，，将分歧技术规划的400G？？？？？？榉旁谝谎环境温度下进行对比，，，，，，，，可能看到LPO+硅光规划的失效能得到进一步降低，，，，，，，，这就是？？？？？？楣ぷ魑露较低带来的收益。。。。。

 

总结

基于以上理论分析结合现实数据来看，，，，，，，，LPO+硅光的规划相较于其他规划而言失效能是较低的。。。。。主题原因在于以下两点：

1、移除DSP芯片：去掉DSP芯片后能够较大幅度降低？？？？？？楣ぷ魑露龋，，，，，，降低因高温给激光器带来的影响。。。。。

2、选取硅光技术：如下图所示，，，，，，，，光电转换部门选取硅光规划后能够让硅光芯片掌管信号调造，，，，，，，，Laser仅必要提供直流光，，，，，，，，无需调造信号。。。。。对比EML规划必要4个激光器以及TEC，，，，，，，，硅光规划的Laser只必要1个，，，，，，，，削减了？？？？？？樵骷的数量，，，，，，，，降低失效能。。。。。

 

 

 

五、LPO光？？？？？？榛懿问

只具备更低的？？？？？？槭芑共患耙匀肔PO？？？？？？榇鍰SP？？？？？？椋，，，，，，我们还应评估光？？？？？？榈目捎眯裕，，，，，，也就是关注BER（误码率）和SEN（活络度），，，，，，，，这两个指标的机能参数必要能达到和谈门限的尺度。。。。。

 

光？？？？？？锽ER&SEN评估步骤 

 

通过调节光衰减的大幼！。。。，，，，，，得到分歧RX光功率下的BER，，，，，，，，将所有测试了局汇总到一路绘造成BO曲线。。。。。 

 

当光功率一向调幼！。。。ㄍ急碇泻嶙晗蜃蟮髡飨颍，，，，，，直到BER蹬宗FEC门限划定的2.4e-4（图表中纵坐标向上调整趋向）时，，，，，，，，纪录此时的光功率就是光？？？？？？榈幕盥缍龋⊿EN）。。。。。通常的BER都是在没有加光衰减器的情况下测试的，，，，，，，，即在BER error floor区间测试的了局。。。。。

SEN越幼注明光？？？？？？樵侥苋萑谈椎墓夤β剩，，，，，，对现实的部署有比力大的援手，，，，，，，，好比由于接头脏污、发端光功率变幼、光纤接头插损大等会造成光功率变幼的情况。。。。。

 

LPO DR？？？？？？榈幕懿问

以下是分歧规划？？？？？？樵诔Ｎ露滔顺【爸械牟馐允 

 

从BER图表数据能够看到以下景象：

1、LPO DR？？？？？？榈腂ER和和谈门限相迸仔5个数量级的余量。。。。。

2、LPO DR与DSP+硅光规划的BER参数靠近，，，，，，，，且优于DSP+EML规划 2～3个数量级。。。。。 

 

从SEN图表数据看到以下景象：

1、LPO DR？？？？？？榈腟EN和和谈门限相迸仔3.5dB的左右余量。。。。。

2、三种规划在SEN参数方面相差不大。。。。。

 

基于以上景象能够得出结论：LPO+硅光机能参数靠近DSP+硅光，，，，，，，，优于DSP+EML规划，，，，，，，，因而能够代替现有的DSP DR规划。。。。。

 

六、LPO光？？？？？？榈钠渌找

LPO光？？？？？？槌烁呖康米⌒约案呖捎眯哉饬降惚恚，，，，，，在其他维度也具备肯定的价值收益。。。。。

1、更低功耗：去掉DSP芯片后，，，，，，，，光？？？？？？榈淖畲蠊哪芄唤档51.3%左右，，，，，，，，低于4W（壳温70℃测试）。。。。。 

 

2、更低时延：？？？？？？橹猩倭薉SP芯片，，，，，，，，削减一跳，，，，，，，，时延能够降低95%，，，，，，，，满足更低延长的利用场景。。。。。 

 

3、优良供给：传统DSP？？？？？？榈腄SP芯片和VCSEL激光器目前供给比力严重，，，，，，，，且交期比力长，，，，，，，，大规模交付有供给风险。。。。。LPO？？？？？？楣婊サ袅薉SP芯片，，，，，，，，并且选取硅光技术，，，，，，，，预防使用供给严重的DSP芯片和VCSEL芯片，，，，，，，，在肯定水平上躲避了关键器件的供给风险。。。。。

 

七、全发国际LPO光？？？？？？椴 

 

 

全发国际网络聚焦AIGC算力网络场景规划设计了三款LPO DR的自研光？？？？？？椋，，，，，，满足以下三种网络架构的互联需要。。。。。

 

 

目前在共同各大厂进行适配测试工作，，，，，，，，敬请等待。。。。。

全发国际网络，，，，，，，，作为GenAI时期的全栈服务专家，，，，，，，，致力于为企业提供覆盖IaaS到PaaS的全栈产品及解决规划。。。。。全发国际产品覆盖高机能网络与GPU算力优化调度，，，，，，，，旨在通过创新技术解决规划，，，，，，，，援手客户实现出产效能的飞跃与运营成本的优化。。。。。我们坚信，，，，，，，，通过全发国际致力，，，，，，，，可能为客户打造一个越发智能、高效和靠得住的将来。。。。。让我们携手，，，，，，，，共同索求AI时期的每一个机缘。。。。。