เลนส์ของ Cisco ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครือข่าย

 

Cisco optics ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครือข่ายผ่านโปรโตคอลการทดสอบที่เข้มงวด เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์ และ{0}}อัตราความล้มเหลวที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในภาคสนามที่ต่ำกว่า 100 ส่วนต่อล้าน ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลเหล่านี้ผ่านการทดสอบความเค้นกับอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และการแปรผันของสัญญาณ ซึ่งการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานไม่ครอบคลุม มอบความน่าเชื่อถือที่สำคัญสำหรับโครงสร้างพื้นฐาน AI และเครือข่ายองค์กร

 

 

ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ของความล้มเหลวของส่วนประกอบทางแสง

 

การหยุดทำงานของเครือข่ายมีผลกระทบทางการเงินอย่างน่าตกใจ องค์กรขนาดกลางและขนาดใหญ่กว่า 90% รายงานต้นทุนการหยุดทำงานรายชั่วโมงเกินกว่า 300,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ โดย 33% ประสบปัญหาขาดทุนระหว่าง 1 ล้านถึง 5 ล้านดอลลาร์ต่อชั่วโมง สำหรับปริมาณงาน AI ผลกระทบจะทวีคูณ การวิเคราะห์ของ Meta พบว่าการเชื่อมโยง GPU ที่ช้าเพียงครั้งเดียวหรือการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ล้มเหลวสามารถลดประสิทธิภาพของคลัสเตอร์ลงได้ 40% ทำให้ GPU ที่มีราคาแพงไม่ได้ใช้งานในขณะที่งานฝึกอบรมเริ่มใหม่จากจุดตรวจสอบ

ตัวรับส่งสัญญาณแสงอยู่ที่จุดเชื่อมต่อที่สำคัญ ส่วนประกอบที่มีขนาด-เบากว่าบุหรี่-เหล่านี้จะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นแบบออปติคอลและด้านหลัง ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง-ผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ได้ เมื่อพวกเขาล้มเหลว ทุกอย่างก็หยุดลง ความล้มเหลวของเครือข่ายเป็นสาเหตุหลักของการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน โดยคิดเป็น 35% ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงสองปีที่ผ่านมา ตามข้อมูลที่สามารถสังเกตได้

แนวทางแบบดั้งเดิมมุ่งเน้นไปที่การปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรม-ข้อกำหนดของ IEEE, การปฏิบัติตาม MSA, ข้อกำหนดของฟอร์มแฟคเตอร์ Cisco ค้นพบว่านี่ยังไม่เพียงพอ ในการทดสอบความน่าเชื่อถือที่ซื้อโมดูลออปติคอล 20 โมดูลจากซัพพลายเออร์หลายราย ซึ่งทั้งหมดเป็นไปตามทางเทคนิคกับมาตรฐาน 100G และ 400G ไม่มีโมดูลใดผ่านสภาพแวดล้อมความเครียดของ Cisco โมดูลเหล่านี้ทำงานภายใต้สภาวะที่เหมาะสมแต่จะล้มเหลวเมื่อต้องเผชิญกับความผันผวนของอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้าที่แปรผัน หรือการบิดเบือนสัญญาณที่เกิดจากการใช้งานจริง

ช่องว่างระหว่างการปฏิบัติตามกฎระเบียบและความน่าเชื่อถือถือเป็นสิ่งสำคัญในโครงสร้างพื้นฐาน AI ต่างจากเครือข่ายแบบดั้งเดิมที่ TCP/IP จัดการกับข้อผิดพลาดที่ระเบิดผ่านการส่งสัญญาณซ้ำ ระบบ AI ทำงานโดยใช้ GPU ที่ซิงโครไนซ์เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบขนาน ข้อผิดพลาดของลิงก์บังคับให้ภาระงานทั้งหมดหยุด สำรองข้อมูลไปที่จุดตรวจสอบ และรีสตาร์ท การปรับประสิทธิภาพถึง 40% ของความจุคลัสเตอร์

 

เทคโนโลยีซิลิคอนโฟโตนิกส์ช่วยลดจุดล้มเหลว

 

แนวทางซิลิคอนโฟโตนิกส์ของ Cisco ผสานรวมฟังก์ชันออปติคอลหลายฟังก์ชันไว้บนชิปตัวเดียว ซึ่งเปลี่ยนแปลงหลักคณิตศาสตร์ความน่าเชื่อถือโดยพื้นฐาน โมดูลออปติคัลแบบแยกแบบดั้งเดิมประกอบส่วนประกอบแยกกัน-เลเซอร์ โมดูเลเตอร์ มัลติเพล็กเซอร์ ตัวตรวจจับ- แต่ละส่วนประกอบทำให้เกิดจุดผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น ซิลิคอนโฟโตนิกส์รวมฟังก์ชันเหล่านี้ไว้ในวงจรรวมที่ผลิตโดยใช้กระบวนการ CMOS มาตรฐาน

ข้อได้เปรียบด้านความน่าเชื่อถือมาจากปัจจัยสามประการ ประการแรก ส่วนประกอบที่น้อยลงหมายถึงจุดบกพร่องที่น้อยลง โมดูล 1.6T แบบแยกที่ใช้ช่องสัญญาณ 200G แปดช่องต้องใช้เลเซอร์ EML ราคาแพงสี่ตัว ซิลิคอนโฟโตนิกส์รวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน เพื่อให้สี่ช่องสัญญาณใช้เลเซอร์ความยาวคลื่นร่วมกันเพียงตัวเดียว ซึ่งช่วยลดการนับให้เหลือเพียงเลเซอร์ CW ​​-ที่ราคาถูกกว่าสองตัว เลเซอร์คลื่นคงที่-เหล่านี้ทำงานเหมือนกับหลอดไฟ โดยส่องแสงคงที่ ในขณะที่ชิปซิลิคอนโฟโตนิกส์จะจัดการกับการปรับ-ด้วยความเร็วสูงทั้งหมด

ประการที่สอง การผลิตขนาดเวเฟอร์-ใช้ประโยชน์จากการผลิตซิลิคอน CMOS ที่เติบโตเต็มที่ด้วยการลงทุนที่ได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นเวลา 40 ปีและมูลค่า 400 พันล้านดอลลาร์ กระบวนการอัตโนมัติระดับสูงให้คุณภาพที่สม่ำเสมอทั่วทั้งหน่วยนับล้าน เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ทดสอบได้และทำซ้ำกระบวนการไม่ได้ด้วยส่วนประกอบแยกที่ประกอบขึ้นเองด้วยมือ- ผลผลิตจากการผลิตแปลโดยตรงสู่ความน่าเชื่อถือของภาคสนาม

ประการที่สาม การบูรณาการแบบเสาหินช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดตำแหน่งระหว่างส่วนประกอบต่างๆ อย่างแม่นยำ เมื่อองค์ประกอบออปติคอลทั้งหมดอยู่บนชิปตัวเดียวกันซึ่งประกอบเข้าด้วยกัน การสูญเสียสัญญาณจะลดลงและประสิทธิภาพดีขึ้น ไม่จำเป็นต้องมีตำแหน่งที่แม่นยำหรือการจัดตำแหน่งที่มีราคาแพง แนวทางนี้สามารถปรับขนาดตั้งแต่ห้องปฏิบัติการไปจนถึงการผลิตในปริมาณมากโดยไม่กระทบต่อความน่าเชื่อถือ

Cisco จัดส่งตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลหลายล้านเครื่องต่อปีโดยมีอัตราการส่งคืนฟิลด์ต่ำกว่า 100 ppm- น้อยกว่า 100 ครั้งต่อล้านหน่วย ตัวชี้วัดนี้สะท้อนถึงประสิทธิภาพจริง-ในโลกในสภาพแวดล้อมของลูกค้าที่หลากหลาย ไม่ใช่สภาพของห้องปฏิบัติการ สำหรับวิศวกรเครือข่ายที่รักษาข้อกำหนดด้านความพร้อมใช้งานไว้ที่ 99.99% (เวลาหยุดทำงานสูงสุด 52 นาทีต่อปี) ความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบในระดับนี้ให้ส่วนต่างที่สำคัญ

 

การทดสอบที่ครอบคลุมเหนือกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม

 

มาตรฐานอุตสาหกรรมมีพื้นฐานที่จำเป็นแต่มีการตรวจสอบความถูกต้องไม่เพียงพอ Cisco ใช้การทดสอบการตรวจสอบการออกแบบ (xDVT) ในโดเมนออพติคัล ไฟฟ้า เครื่องกล และแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกินข้อกำหนดมาตรฐาน วิธีการทดสอบจะจำลองโหมดความล้มเหลวที่มาตรฐานไม่ได้ระบุไว้

การทดสอบการตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบด้วยแสง (ODVT) ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่เหมาะสม เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิแตกต่างกันไปในช่วงที่ขยาย การทดสอบจะวัดความแม่นยำของความยาวคลื่น กำลังส่งและความสมบูรณ์ของสัญญาณ และความไวของตัวรับสัญญาณภายใต้เงื่อนไขที่แสดงถึงหลายปีของการใช้งาน การหมุนเวียนของอุณหภูมิ-การเปิดและปิดระบบซ้ำๆ-จะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพเพื่อระบุโหมดความล้มเหลวที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

การทดสอบการตรวจสอบการออกแบบทางไฟฟ้า (EDVT) เน้นความสมบูรณ์ของสัญญาณบน-เส้นทางข้อมูลความเร็วสูง ความสอดคล้องของอินเทอร์เฟซแบบลอจิคัล และความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์ ตัวรับส่งสัญญาณโต้ตอบกับแพลตฟอร์มโฮสต์ผ่านทั้งการเชื่อมต่อแบบออปติกความเร็วสูง-และอินเทอร์เฟซการจัดการความเร็วต่ำ- ความเข้ากันไม่ได้ในการตั้งค่า EEPROM หรือการแฮนด์เชคเฟิร์มแวร์ทำให้เกิดความล้มเหลวในการปฏิบัติงานซึ่งพลาดการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนด

การทดสอบการตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบทางกล (MDVT) ทำให้โมดูลมีการสั่นสะเทือนและการกระแทกบนโต๊ะสั่นของแกน Z- ศูนย์ข้อมูลเผชิญกับความเครียดทางกายภาพระหว่างการติดตั้ง การขนส่ง และเหตุการณ์แผ่นดินไหว ความล้มเหลวทางกลไก-ข้อต่อบัดกรีที่แตกหัก ส่วนประกอบที่ไม่ได้ติดตั้ง ตัวเชื่อมต่อเสียหาย- แสดงถึงปัญหาภาคสนามทั่วไปที่การทดสอบมาตรฐานมองข้ามไป

การทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC/EMI) รับประกันว่าตัวรับส่งสัญญาณจะทำงานโดยไม่รบกวนอุปกรณ์ข้างเคียง ขณะเดียวกันก็รักษาภูมิคุ้มกันจากรังสีภายนอก อัตราข้อมูลสูงทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า หากไม่มีการป้องกันที่เหมาะสม จะเกิดการสูญเสียแพ็กเก็ต ขีดจำกัดของ FCC ส่วนที่ 15 กำหนดระดับที่ยอมรับได้ และการทดสอบของ Cisco ช่วยให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับส่วนต่างที่เหลือ

แนวทางที่ครอบคลุมจะตรวจสอบความสามารถในการทำงานร่วมกันของทั้ง Cisco และแพลตฟอร์มของบุคคลที่สาม- ข้อกำหนดทางเทคนิค-ตามมาตรฐานไม่ได้รับรองว่าโฮสต์-}ถึง-ตัวรับส่งสัญญาณหรือตัวรับส่งสัญญาณ-กับ-ความเข้ากันได้ของตัวรับส่งสัญญาณ Cisco ดำเนินการตรวจสอบคุณสมบัติทั้งหมดโดยใช้ระบบโฮสต์ที่หลากหลาย โดยค้นพบความไม่เข้ากันก่อนที่จะปรับใช้ การตรวจสอบความถูกต้องของผู้ค้าหลายรายนี้จะช่วยเร่งการบูรณาการลูกค้าและลดความล้มเหลวของฟิลด์

 

เครือข่าย AI ต้องการมาตรฐานความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น

 

โครงสร้างพื้นฐาน AI เปลี่ยนแปลงสมการความน่าเชื่อถือ อุณหภูมิ GPU ในชั้นวาง AI อยู่ที่ 85 องศา และระบบสร้างพลังงานได้ 50-100 กิโลวัตต์ต่อชั้นวาง ตัวรับส่งสัญญาณในการกำหนดค่าไอเสียที่พอร์ตจะมีอุณหภูมิที่สูงกว่าตำแหน่งไอดีที่พอร์ต อุณหภูมิในการทำงานส่งผลโดยตรงต่ออัตราความล้มเหลว และการไหลเวียนของอากาศเย็นที่ไม่สอดคล้องกันทำให้เกิดความล้มเหลวที่คาดเดาไม่ได้

การใช้งานที่สูงทำให้เกิดจุดอ่อน เครือข่ายแบบเดิมทำงานโดยมีภาระงาน-ผันแปรทั้งช่วงพีคและช่วงต่ำสุดของกิจกรรม การฝึกอบรม AI จะรักษาการใช้งานในระดับสูงอย่างต่อเนื่อง โดยเน้นที่ส่วนประกอบต่างๆ โดยไม่มีการผ่อนปรน ขอบลิงค์ที่ดีขึ้นจะช่วยลดข้อผิดพลาดที่แก้ไขได้ และป้องกันข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถแก้ไขได้ซึ่งส่งผลให้งานเสียหาย การจัดการระบายความร้อนมีความสำคัญเนื่องจากอุณหภูมิสูงที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบ

ผลกระทบทางการเงินส่งผลต่อเลนส์ระดับพรีเมี่ยม ในโหนดประมวลผล AI ทั่วไป ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลคิดเป็น 3-5% ของต้นทุนทั้งหมด จำนวนมากไปที่ GPU หน่วยความจำแบนด์วิธสูง และระบบระบายความร้อน เซิร์ฟเวอร์ AI ตัวเดียวที่มี GPU แปดตัวมีมูลค่าเกิน 500,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ และ GPU แต่ละตัวมีราคาสูงกว่า 30,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ทุกนาทีของการหยุดทำงานทำให้ GPU ไม่ทำงานนับพันเสียเวลา

เลนส์คุณภาพต่ำ-อาจมีราคาถูกลงในช่วงแรกแต่จะสร้างต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวมที่สูงขึ้น การเปลี่ยนทดแทน การแก้ไขปัญหา และการบำรุงรักษาบ่อยครั้งทำให้เกิดค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าราคาส่วนประกอบ การหยุดทำงานของ GPU จากความล้มเหลวด้านออปติคัลทำให้เกิดความสูญเสียทางการเงินซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายจากตัวรับส่งสัญญาณที่ถูกกว่า ค่าเบี้ยประกันภัยที่จ่ายสำหรับออปติกที่เชื่อถือได้แสดงถึงการลงทุนที่ชาญฉลาดเมื่อพิจารณาจากขนาดโครงสร้างพื้นฐาน

Cisco นำเสนอโซลูชันแบบรวมที่ได้รับการทดสอบกับอุปกรณ์เครือข่าย-แบบสแต็ก ระบบประมวลผล ที่เก็บข้อมูล และออปติกที่เชื่อมต่อทุกอย่างเข้าด้วยกัน การตรวจสอบตั้งแต่ต้น-ถึง-ทำให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้และความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อม AI ของผู้จำหน่ายหลายราย ซึ่งเซิร์ฟเวอร์ NIC สวิตช์ และเครื่องรับส่งสัญญาณมาจากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน มีผู้จำหน่ายเพียงไม่กี่รายที่เสนอความสามารถในการทดสอบที่ครอบคลุมนี้

 

 

เครือข่ายออปติกที่กำหนดเส้นทางทำให้สถาปัตยกรรมง่ายขึ้น

 

เครือข่ายเมโทรและเครือข่ายออปติกบริเวณกว้างแบบดั้งเดิมต้องใช้ระบบ DWDM โดยเฉพาะ-อุปกรณ์ราคาแพงซึ่งต้องการทักษะเฉพาะทาง Routed Optical Networking ใช้ประโยชน์จากออปติคัลที่สอดคล้องกันแบบเสียบปลั๊กได้ซึ่งรวมเข้ากับเราเตอร์ IP โดยตรง โดยกำจัดเลเยอร์ออปติคัลที่แยกจากกัน

การลดความซับซ้อนทางสถาปัตยกรรมให้ประโยชน์ที่วัดผลได้ การวิเคราะห์อิสระแสดงให้เห็นว่ารายจ่ายด้านทุนลดลง 35% สำหรับประเภทเครือข่ายเฉพาะ โดยประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานได้มากกว่า 50% ในบางกรณี เทคโนโลยีนี้ทำให้ฟังก์ชันต่างๆ ที่ก่อนหน้านี้ต้องใช้วิศวกรรมด้านการมองเห็นของมนุษย์เป็นไปโดยอัตโนมัติ ช่วยให้ทีมสามารถรักษาความเชี่ยวชาญในโดเมนของตนได้ แทนที่จะฝึกอบรมข้าม-การฝึกอบรม IP และผู้เชี่ยวชาญด้านการมองเห็นแบบข้ามสาย

เลนส์แบบเสียบได้ที่สอดคล้องกันมีการพัฒนาเร็วกว่าการคาดการณ์ของอุตสาหกรรม เมื่อ Routed Optical Networking เปิดตัวประมาณปี 2020 ด้วยมาตรฐาน 400ZR มีเพียงไม่กี่คนที่คาดว่าเลนส์ 400ZR+ จะเข้าถึงได้ไกลกว่า 1,000 กม. บนเครือข่ายบราวน์ฟิลด์ ภายในปี 2024 เลนส์ 800ZR+ ในฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP-DD จะทำงานได้ดียิ่งขึ้นไปอีก เลนส์เชื่อมต่อแบบ Pluggable จะมีสัดส่วนถึงครึ่งหนึ่งของตลาดเชื่อมต่อกันทั้งหมดภายในปี 2570

การประหยัดพลังงานและพื้นที่เป็นเรื่องที่ไม่อาจปฏิเสธได้ เราเตอร์-โฮสต์ออปติคัลที่เชื่อมโยงกันช่วยลดชั้นวางอุปกรณ์ ลดความซับซ้อนของสายเคเบิล และลดต้นทุนด้านสิ่งอำนวยความสะดวก ลูกค้ากว่า 200 รายได้ปรับใช้ Routed Optical Networking โดยรายงานความจุที่เพิ่มขึ้น ลดการใช้พลังงาน และลดความซับซ้อนและรอยเท้าของเครือข่าย Bell Canada ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีในการเปลี่ยนแปลงเครือข่ายจนกลายเป็นเครือข่ายที่ดีที่สุดในประเทศพร้อมทั้งลดต้นทุนได้อย่างมาก

แนวทางนี้ขยายจากการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลในเมืองใหญ่ผ่านแอปพลิเคชัน-ระยะไกล. 400ระดับภูมิภาคและระยะไกล. 400ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกันเชื่อมโยงจุด-ไปยัง-ลิงก์แบบไม่มีการขยายระยะทางสูงสุด 45 กม. ในขณะที่เวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงจะสูงถึง 120 กม. หรือเปิดใช้งานการส่งข้อมูลระยะไกล- ความยืดหยุ่นนี้รองรับสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลายโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ขนส่งแบบออปติกโดยเฉพาะ

 

จุดแข็งของห่วงโซ่อุปทานระดับโลกมีความสำคัญ

 

ความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานจะกำหนดความพร้อมของอุปกรณ์ในระหว่างการปรับใช้ที่สำคัญ Cisco รักษาห่วงโซ่อุปทานส่วนประกอบออปติคัลหลายแหล่งด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่ปฏิบัติตามทั่วโลกและความสามารถในการเปลี่ยน-ในวันเดียวกัน ความหลากหลายนี้ช่วยลดความเสี่ยงจากการหยุดชะงักเมื่อซัพพลายเออร์แต่ละรายเผชิญกับข้อจำกัด

ในฐานะผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายที่จำหน่ายทั้งอุปกรณ์เครือข่ายและออปติก Cisco เข้าใจวิธีการทำงานของตัวรับส่งสัญญาณภายในสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์ บริษัทมีคุณสมบัติโมดูลออปติคอลในกลุ่มผลิตภัณฑ์เราเตอร์ สวิตช์ และเซิร์ฟเวอร์ที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรม ลูกค้าสามารถซื้อเลนส์ของ Cisco เพื่อใช้ในอุปกรณ์ของคู่แข่ง เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้และประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงตัวเลือกแพลตฟอร์ม

การสนับสนุนจะขยายไปตลอดวงจรการใช้งาน ทีมช่วยเหลือด้านเทคนิคดำเนินงานทุกวันตลอด 24 ชั่วโมงทั่วทั้งไซต์บริการทั่วโลก ช่วยลดเวลาหยุดทำงานของเครือข่ายเมื่อเกิดปัญหา โมดูลทดแทนจะจัดส่งภายในวันเดียวกัน- ซึ่งช่วยลดเวลาเฉลี่ยในการซ่อม โครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนการปฏิบัติงานมีความสำคัญพอๆ กับความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในการรักษาเวลาทำงานของเครือข่าย

กลุ่มผลิตภัณฑ์ครอบคลุมแอปพลิเคชันตั้งแต่ 1G ถึง 800G ทั่วทั้งวิทยาเขต องค์กร ศูนย์ข้อมูล และเครือข่ายผู้ให้บริการ ปัจจัยรูปแบบหลายรายการ-SFP, QSFP28, QSFP-DD, OSFP- รองรับพอร์ตประเภทต่างๆ และข้อกำหนดการเข้าถึง ไม่ว่าจะเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ภายในแร็ค เชื่อมโยงศูนย์ข้อมูลข้ามกิโลเมตร หรือสร้างเครือข่าย DWDM-ระยะไกล-เป็นพิเศษ มีออปติกที่ตรงกัน

การลงทุนในเทคโนโลยีด้านทัศนศาสตร์มีมูลค่าเกิน 6 พันล้านดอลลาร์ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาผ่านการเข้าซื้อกิจการซึ่งรวมถึง Lightwire, Luxtera และ Acacia การลงทุนด้านซิลิคอน ออพติก และซอฟต์แวร์เหล่านี้ช่วยให้เกิดนวัตกรรมที่เร่งตัวขึ้นได้ แผนก Acacia ของ Cisco สร้างส่วนประกอบออพติคัลและ ASIC โดยให้การบูรณาการในแนวดิ่งตั้งแต่การออกแบบชิปไปจนถึงซอฟต์แวร์ระบบและการจัดการ

 

การปรับขนาดประสิทธิภาพสำหรับความต้องการในอนาคต

 

การเติบโตของการรับส่งข้อมูลเครือข่ายทำให้แบนด์วิธเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การรับส่งข้อมูลของศูนย์ข้อมูลด้านหลัง-จะขยายตัว 10 เท่าทุกๆ สองปี และการนำความเร็ว 800G และ 1.6T มาใช้ก็เร่งความเร็วขึ้น การลงทุนด้าน AI เข้าใกล้ 5.2 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2573 ทำให้เกิดความต้องการการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติกความเร็วสูง-อย่างไม่สิ้นสุด

Cisco Silicon One มอบรากฐานสำหรับการปรับขนาด สถาปัตยกรรมซิลิคอนเครือข่ายนี้มอบประสิทธิภาพสูง ใช้พลังงานต่ำ และมีความยืดหยุ่นในแอปพลิเคชันการกำหนดเส้นทางและการสลับ ชิป P200 ล่าสุดมีความเร็ว 51.2 Tbps จัดการปริมาณการรับส่งข้อมูล AI จำนวนมากที่มากกว่า 2 หมื่นล้านแพ็กเก็ตต่อวินาที ความสามารถในการบัฟเฟอร์เชิงลึกจัดการปริมาณการใช้ข้อมูลที่เพิ่มขึ้นซึ่งกำหนดลักษณะเฉพาะของปริมาณงาน AI

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ช่วยให้มีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วไปสู่ความเร็วรุ่นถัดไป- เทคโนโลยีที่ให้บริการ 800G ในปัจจุบันจะขยายเป็น 1.6T ในวันพรุ่งนี้ผ่านโฟโตนิกแบบรวมบนซิลิคอน Marvell สาธิตเครื่องยนต์โฟโตนิกซิลิคอน 3 มิติ 6.4T พร้อม 32 ช่องสัญญาณ ที่ความเร็ว 200G ต่อชิ้น โดยผสานส่วนประกอบหลายร้อยรายการ รวมถึงเครื่องขยายสัญญาณและไดรเวอร์ทรานส์อิมพีแดนซ์บนอุปกรณ์เดียวกัน วิธีการแบบโมดูลาร์นี้ปรับขนาดตั้งแต่ 1.6T ถึง 6.4T และมากกว่านั้น

Co-แพ็คเกจจักษุ (CPO) แสดงถึงวิวัฒนาการขั้นต่อไป โดยบูรณาการวงจรรวมโฟโตนิกเข้ากับซิลิคอนโดยตรง วิธีนี้รับประกันความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นโดยการลดระยะทางในการเชื่อมต่อและกำจัดอินเทอร์เฟซที่เสียบได้ ความท้าทายยังคงอยู่ในผลผลิตของการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดเส้นใยในวงกว้าง การเชื่อมต่อแบบออปติก-บวกกับการเชื่อมต่อแบบออปติกต่อแพ็คเกจต้องการผลตอบแทนที่สูงมากเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาภาคสนาม เทคโนโลยีจะเติบโตเมื่อเวลาผ่านไป แต่ต้องระมัดระวังในระหว่างการปรับใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ

ระบบเลนส์แบบเสียบได้ของไดรฟ์เชิงเส้น- (LPO) นำเสนอทางเลือกอื่น ด้วยการย้ายการประมวลผลสัญญาณแบบดั้งเดิมที่ทำในเครื่องรับส่งสัญญาณไปยังสวิตช์ ASIC LPO จะลดการใช้พลังงานและต้นทุน ในขณะเดียวกันก็รักษาข้อได้เปรียบในการเปลี่ยนของโมดูลแบบเสียบได้ "รัศมีการระเบิด" ของความล้มเหลวยังคงอยู่เมื่อเทียบกับ CPO ซึ่งปัญหาส่วนประกอบส่งผลต่อระบบย่อยของสวิตช์ทั้งหมด

 

คำถามที่พบบ่อย

 

เหตุใด Cisco optics จึงมีราคาสูงกว่า-ทางเลือกของบริษัทอื่น

เลนส์ของ Cisco ผ่านการทดสอบที่ครอบคลุมเกินกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรม-การทดสอบความเครียดสำหรับอุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้า และรูปแบบสัญญาณที่โมดูลทั่วไปข้ามไป อัตราการส่งคืนฟิลด์ที่ต่ำกว่า 100 ppm สะท้อนถึงการตรวจสอบนี้ ในโครงสร้างพื้นฐาน AI ซึ่งความล้มเหลวด้านออพติคอลอาจมีค่าใช้จ่าย 30,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อ GPU ที่ไม่ได้ใช้งานต่อนาที ค่าพรีเมียมสำหรับความน่าเชื่อถือจะมีน้อยมากเมื่อเทียบกับต้นทุนการหยุดทำงาน โมดูลของบุคคลที่สาม-ที่เป็นไปตามข้อกำหนด MSA อาจทำงานภายใต้สภาวะที่เหมาะสม แต่ล้มเหลวในสภาพแวดล้อมการผลิตที่ประสบปัญหาความเครียดจากความร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้า

ฉันสามารถใช้ Cisco optics ในอุปกรณ์ที่ไม่ใช่-ของ Cisco ได้หรือไม่

ใช่. Cisco รับรองตัวรับส่งสัญญาณสำหรับทั้งแพลตฟอร์มของ Cisco และ-สวิตช์และเราเตอร์ของบริษัทอื่น การทดสอบจากผู้จำหน่ายหลายรายช่วยให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่หลากหลาย ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการบูรณาการ ลูกค้าหลายรายซื้อออปติกของ Cisco โดยเฉพาะเพื่อใช้ในอุปกรณ์เครือข่ายของคู่แข่งเพื่อให้ได้ข้อได้เปรียบด้านความน่าเชื่อถือ ในขณะเดียวกันก็รักษาตัวเลือกของผู้จำหน่ายสำหรับการสลับและโครงสร้างพื้นฐานการกำหนดเส้นทาง

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ปรับปรุงความน่าเชื่อถือได้อย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับเลนส์แบบแยก

ซิลิคอนโฟโตนิกส์รวมฟังก์ชันออพติคัลหลายรายการ-การมอดูเลต มัลติเพล็กซ์ การตรวจจับ- ไว้ในชิปตัวเดียว ช่วยลดจำนวนส่วนประกอบและจุดล้มเหลว การผลิตเวเฟอร์-สเกล CMOS ให้ความสม่ำเสมอที่เป็นไปไม่ได้ด้วย-โมดูลแยกที่ประกอบด้วยมือ การบูรณาการแบบเสาหินช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดตำแหน่งส่วนประกอบที่แม่นยำ และลดการสูญเสียสัญญาณ แนวทางดังกล่าวใช้ประโยชน์จากการลงทุนด้านการผลิตซิลิคอนเป็นเวลา 40 ปีเพื่อความสมบูรณ์ของการผลิต ซึ่งแปลตรงถึงความน่าเชื่อถือในภาคสนาม

อะไรทำให้เครือข่าย AI มีความต้องการส่วนประกอบออปติกมากขึ้น

ปริมาณงาน AI รักษาการใช้งานในระดับสูงอย่างต่อเนื่อง แทนที่จะเป็นรูปแบบโหลดแบบแปรผัน เน้นย้ำส่วนประกอบต่างๆ โดยไม่มีการผ่อนปรน อุณหภูมิของ GPU สูงถึง 85 องศา ช่วยเร่งอายุของส่วนประกอบออปติคัล งานการฝึกอบรมใช้ GPU ที่ซิงโครไนซ์ ซึ่งข้อผิดพลาดลิงก์เดียวบังคับให้ทั้งคลัสเตอร์หยุดและรีสตาร์ทจากจุดตรวจสอบ ทำให้เกิดการลงโทษด้านประสิทธิภาพ 40% ต่างจากเครือข่ายแบบดั้งเดิมที่ TCP/IP จัดการข้อผิดพลาดผ่านการส่งสัญญาณซ้ำ AI ต้องการความสมบูรณ์ของลิงก์สูงสุดเพื่อการทำงานต่อเนื่อง

 

ความจำเป็นด้านความน่าเชื่อถือ

 

สถาปัตยกรรมเครือข่ายเริ่มต้นด้วยออปติกมากขึ้นเรื่อยๆ แทนที่จะถือว่าตัวรับส่งสัญญาณเป็นอุปกรณ์เสริม อัตราข้อมูลที่เพิ่มขึ้นจาก 10G ถึง 800G ทำให้การเลือกโมดูลออปติคัลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐาน ความสามารถในการนำไฟเบอร์กลับมาใช้ใหม่ และความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อที่สำคัญ- Optics กลายเป็นการลงทุนที่ใหญ่ที่สุดอย่างรวดเร็วในการสร้างเครือข่าย เนื่องจากความก้าวหน้าของซิลิคอนทำให้พอร์ตสวิตช์ถูกกว่าต่อบิตเร็วกว่าเส้นต้นทุนส่วนประกอบออปติคอล

องค์กรต้องการความพร้อมใช้งาน 99.99%-เวลาหยุดทำงานสูงสุดต่อปีสูงสุด 52 นาทีต่อเซิร์ฟเวอร์ บางรายต้องการเวลาทำงาน 99.999% โดยให้เวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนต่อปีเพียง 5.26 นาที เป้าหมายเหล่านี้ไม่มีส่วนต่างสำหรับความล้มเหลวของส่วนประกอบ เมื่อต้นทุนการหยุดทำงานโดยเฉลี่ยต่อชั่วโมงเกิน $300,000 และ 98% ขององค์กรรายงานการหยุดทำงานชั่วโมงเดียว- ซึ่งมีต้นทุนมากกว่า $100,000 ความน่าเชื่อถือเชิงแสงกลายเป็นสิ่งสำคัญทางธุรกิจมากกว่าปัญหาทางเทคนิค

การบรรจบกันของความต้องการโครงสร้างพื้นฐาน AI ความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้น และ-ความทนทานต่อการหยุดทำงานเป็นศูนย์ ช่วยยกระดับการเลือกส่วนประกอบออปติคัลจากการตัดสินใจซื้อไปสู่การเลือกเชิงกลยุทธ์ การทดสอบที่เข้มงวด การบูรณาการโฟโตนิกของซิลิคอน ประสิทธิภาพ-ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว และโครงสร้างพื้นฐานการสนับสนุนที่ครอบคลุมจะเป็นตัวกำหนดว่าเครือข่ายใดบรรลุเป้าหมายด้านความน่าเชื่อถือ และเครือข่ายใดประสบปัญหาการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง