L'avenir des réseaux d'IA : 3,2 T et au-delà
Pourquoi 448 Gbps ?
La signalisation à 448 Gbps par voie est un élément clé pour la construction de liaisons Ethernet de nouvelle génération à 3,2 Tbps. À ce niveau, la liaison 3.2T agrège huit voies à 448 Gbps chacune, augmentant ainsi le débit requis pour les réseaux haute performance des centres de données IA et cloud.
Ce passage à 448 Gbps par voie représente un saut majeur, doublant la vitesse par voie des systèmes de pointe à 224 Gbps. Il accroît considérablement les exigences en matière de conception de SerDes, de techniques d'égalisation et de modélisation des canaux, tout en poussant les schémas de modulation tels que PAM4, PAM6 et PAM8 jusqu'à leurs limites pratiques.
L'obtention d'une signalisation stable à 448 Gbps pose également des défis importants en matière de conception de systèmes dans les domaines de l'optique, de l'emballage et des essais. Il s'agit d'une étape clé dans la mise en place des futurs réseaux 1,6T et 3,2T, ainsi que dans le soutien de l'expansion continue de l'infrastructure de calcul à haute performance et d'intelligence artificielle.
Regardez le PAM4 à 448 Gbps prendre vie
Entrez dans l'un des premiers systèmes de transmission de 448 Gbps au monde à PAM4 et découvrez comment NTT Innovative Devices, Lumentum et Keysight posent les bases de la prochaine génération d'innovations en matière d'IA. Écoutez les dirigeants et les ingénieurs qui ont rendu cela possible, découvrez comment tout cela s'est mis en place et ce que cela signifie pour les réseaux de centres de données de 1,6T et 3,2T.
Défi d'ingénierie : Préparer les réseaux 3.2T
Pousser le PAM4 à 448 Gbps (224 GBaud) a posé de nouveaux défis. L'équipe a dû agir rapidement, aligner chaque composant et tester les limites des outils et des matériaux actuels. Voici ce qu'il fallait pour que la démonstration réussisse :
Taux de symboles plus élevés
Avec 448 Gbps, les débits de symboles sont portés à 224 Gbauds, atteignant ainsi les limites de l'intégrité du signal. Lors d'une démonstration à grande vitesse, la qualité du signal devait être maintenue par chaque composant du système.
Performance à grande vitesse
Les composants devaient maintenir des performances électriques à grande vitesse, y compris le contrôle de la perte, de la réflexion et des parasites afin de garantir l'intégrité fiable du signal.
Précision à 224 GBaud
L'installation nécessitait une génération de signal propre et reproductible et une analyse précise du signal avec des outils suffisamment rapides pour suivre le signal.
Collaboration mondiale
Des équipes du Japon, d'Allemagne et des États-Unis ont travaillé jour et nuit, transmettant les progrès par cycles de 24 heures afin de respecter le délai serré de la démonstration en direct.
PAM4 vs. PAM6 / PAM8
La modulation d'amplitude d'impulsion (PAM) augmente le débit des données en codant plusieurs bits par symbole. Il s'agit d'une technique clé pour la mise à l'échelle des liaisons série à grande vitesse.
PAM4, ou signalisation à 4 niveaux, code 2 bits par symbole et est largement utilisé dans l'Ethernet 400G et 800G. Il réduit la largeur de bande requise par rapport au NRZ, mais il est plus sensible au bruit et nécessite des contrôles d'intégrité du signal plus stricts.
PAM6 et PAM8 étendent cette approche en utilisant six ou huit niveaux de tension pour coder plus de bits par symbole - environ 2,6 pour PAM6 et 3 pour PAM8. Ces systèmes peuvent prendre en charge des débits de données plus élevés, mais ils sont plus sensibles au bruit et à la distorsion et nécessitent des conceptions de récepteurs plus complexes.
À mesure que les débits de signalisation augmentent - vers 448 Gbps par voie et au-delà - les ingénieurs doivent évaluer les compromis des formats PAM d'ordre supérieur par rapport à la complexité, à la tolérance au bruit et aux exigences en matière d'énergie. Le format PAM4 est bien établi, mais les formats PAM6 et PAM8 sont en cours d'évaluation pour les futurs systèmes qui nécessiteront une plus grande efficacité.
La configuration de l'essai à 448 Gbps
Pour générer et analyser un signal PAM4 à 448 Gbps, un générateur de formes d'ondes arbitraires à deux modules (M8199B AWG) est utilisé, ainsi qu'une unité d'entrelacement dans le domaine des fréquences (M8159A FDIU). La configuration combine les sorties en bande basse et en bande haute, retarde précisément les signaux et les transmet à l'appareil sous test (DUT). Du côté des mesures, les oscilloscopes Keysight de la série DCA-X ou UXR permettent de capturer et d'analyser des signaux de haute fidélité à des vitesses extrêmes.
Cette architecture de référence présente un environnement d'essai réel pour les interconnexions optiques de la prochaine génération dans les centres de données d'intelligence artificielle.
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Découvrez la collaboration de pointe entre NTT Innovative Devices et Keysight Technologies, qui repoussent les limites de l'innovation photonique. Cette vidéo met en lumière leurs efforts conjoints pour réaliser des percées dans la communication optique de nouvelle génération - faire progresser les technologies photoniques à ultra-haut débit et à faible consommation d'énergie qui sont essentielles pour alimenter l'IA, la ML et les futures infrastructures de données.
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