Spezifische technische Anforderungen an optische Kabel in KI-Rechenzentren

Die explosionsartige Verbreitung von KI-Rechenzentren (intelligenten Rechenzentren) führt zu einer völligen Umgestaltung der Netzwerkverkabelungsstandards. Die Menge der verwendeten optischen Glasfasern für die interne Verbindung beträgt das Fünf- bis Zehnfache der Menge herkömmlicher Rechenzentren. Um die strengen Anforderungen eines hohen Durchsatzes und keinem Paketverlust für Zehntausende GPU-Cluster zu erfüllen, hat das KI-Rechenzentrum vier äußerst strenge technische Anforderungen für optische Kabel aufgestellt:

1. Extreme Raumdichte: kleiner, dichter und weicher. Der Platz in KI-Racks und -Rohren ist äußerst knapp und ein einziges Switch-Rack muss möglicherweise mehr als 20.000 Glasfasern aufnehmen. Miniaturisierter Außendurchmesser: Im Allgemeinen ist es erforderlich, beschichtete Glasfasern mit einem Außendurchmesser von 200 Mikrometern zu verwenden (herkömmlich 250 Mikrometer), und die Gesamtdicke des optischen Kabels kann um bis zu 60 % reduziert werden, um Kabelstaus zu vermeiden und die Luftwärmeableitung sicherzustellen. Neue Bandstrukturen: Die allgemeine Einführung flexibler Bandkabeltechnologien wie Cornings Flow Ribbon hat die Anzahl der gebündelten Adern mikrooptischer Kabel in der Pipeline erheblich erhöht. Biegeunempfindlichkeit: Für Glasfasern mit hoher -Dichte in einem begrenzten Schrankraum müssen biegeunempfindliche Glasfasern des Typs G.657.A1 oder G.657.A2 verwendet werden, um sicherzustellen, dass bei einem sehr kleinen Biegeradius kein offensichtlicher Signalbiegeverlust verursacht wird.

2. Besondere Leistung unter CPO-Architektur: Polarisationserhaltung und geringer Verlust. Da sich die Rechenleistung auf 800 G und 1,6 T weiterentwickelt, ist die Übertragungsentfernung herkömmlicher Kupferkabel (DAC) auf weniger als 3 Meter begrenzt, und die photoelektrische Co-Packaging-Technologie (CPO) ist zu einem zentralen Trend geworden. Großflächige Anwendung der polarisationserhaltenden Faser (PMF): Die Beziehung zwischen der externen Lichtquelle und dem photonischen Siliziumchip unter der CPO-Architektur reagiert äußerst empfindlich auf den Polarisationszustand des Lichts. Einer maßgeblichen Analyse der Branche zufolge wächst die Nachfrage nach polarisations-erhaltenden Glasfasern in intelligenten Rechenzentren explosionsartig um das Zehn- bis Zwanzigfache, um stabile Verbindungen zu gewährleisten und Einfügungsverluste zu unterdrücken. Große effektive Fläche und extrem geringer Verlust: Das Training großer Modelle erfordert die Aufrechterhaltung einer hohen Leistungsaufnahme über einen langen Zeitraum. Die optische Faser muss über eine große effektive Fläche verfügen, um nichtlineare Effekte zu unterdrücken, und über eine extrem geringe Verlustleistung (ULL) verfügen, um den Gesamtenergieverbrauch der Verbindung zu reduzieren.

3. Cross{1}}Campus Interconnection (DCI) mit extrem niedriger-Latenz. KI-verteiltes Training erfordert, dass die Netzwerkverzögerung zwischen Cross-Rechenzentren (DCI) unendlich nahe bei Null liegt. Hohlkernfaser (HCF): Als bahnbrechende Technologie im KI-Zeitalter ist die Übertragungsgeschwindigkeit von Licht in der Luft bei Hohlfasern etwa 35 % schneller als bei herkömmlichem Quarzglas. Dies kann die Netzwerklatenz um mehr als 30 % reduzieren und bietet eine extrem hohe Stromtoleranz.

4. Hochpräzise Herstellungs- und Materialtechnologie, Präzisionsdosierung und Zuverlässigkeit: Da AI-Glasfaserkomponenten extrem fein und dicht sind, haben große Hersteller von optischen Kabeln (wie YOFC, FiberHome Communications) hochpräzise Flüssigkeitsdosierverfahren wie Nordson EFD (Nordson) in die Produktion eingeführt, um sicherzustellen, dass in der automatisierten Fertigung im großen Maßstab jeder winzige Verbindungspunkt für optische Fasern eine extrem hohe mechanische Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität aufweist.