Cisco و Nvidia: بصريات USFP تهدف إلى 12,8 Tbps في وحدة قابلة للتوصيل واحدة

قدّمت Cisco وحدة قابلة للتوصيل صغيرة الحجم فائقة التراص تُعرف باسم USFP، تم تطويرها بالتعاون مع Nvidia، وتتجاوز قدرة البصريات الرائدة الحالية بثماني مرات في منفذ واحد. أُعلن عن الوحدة هذا الأسبوع في القمة العالمية لمشروع Open Compute Project، وتهدف إلى تبسيط كالبلات البصرية المكثفة لربط آلاف مسرّعات الذكاء الاصطناعي وبطاقات NIC والمحولات في مراكز البيانات الحديثة.

USFP تدعم 12,8 Tbps في وحدة قابلة للتوصيل واحدة

تدعم وحدات USFP ما يصل إلى 32 قناة بسرعة 400 Gbps، وحجمها يعادل تقريباً وحدات OSFP القابلة للتوصيل الحالية. تمتلك كل وحدة قدرة Ethernet بـ 12,8 Tbps، ما يعادل قدرة محول شركات رائد من عدة سنوات مضت. أحدث الوحدات القابلة للتوصيل اليوم تتوقف عند حوالي 1,6 Tbps بثمانية روابط بسرعة 200 Gbps.

قد تسهّل هذه الكثافة توصيل كابلات مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي، حيث يتصل كل GPU عادةً ببطاقة NIC بسرعة 800 Gbps، وقريباً بـ 1,6 Tbps. يمكن لوحدة USFP قابلة للتوصيل واحدة أن تجمع كابلات ثمانية GPU في موصل بصري واحد. على جانب المحول، سيحتاج محول 204,8 Tbps المستقبلي إلى دعم 128 طرف بسرعة 1,6 Tbps إلى 16 منفذ USFP فقط.

تحديات استهلاك الطاقة والموثوقية

يتطلب التصميم حلولاً وسطى. تستهلك الوحدة القابلة للتوصيل عالية المستوى الحالية حوالي 20 واط، بينما تسمح مواصفات USFP بحد أقصى 100 واط لكل وحدة. أربعة أضعاف الروابط تعني أربعة أضعاف التلامسات الكهربائية التي يجب أن تُثبَّت بشكل صحيح، ولهذا السبب تقول Cisco أن USFP تستخدم آلية إدخال ثنائية المرحلة: الوحدة تستقر أولاً في الحامل، ثم تُقيم آلية ثانية الاتصال الكهربائي.

الموثوقية مهمة أيضاً. يمكن أن يؤدي تعطل الليزر أو معالج الإشارة الرقمية إلى تعطيل عمل أكثر من GPU واحد، بل وقد يتلف أنظمة بأكملها. تؤكد Cisco أن نطاق التلف أصغر مقارنةً بالبصريات co-packaged أو near-package، حيث أن عطلاً واحداً يوقف صف كامل من المسرّعات عن الشبكة.

يُعد دور Nvidia مهماً، لأن أحدث محوليها Spectrum X و Quantum X يستخدمان بصريات co-packaged، مما يتيح لجانب المحول توفير حوالي 30% من الطاقة مقارنةً بالوحدات القابلة للتوصيل. لا تزال بطاقات NIC الخاصة بها تستخدم وحدات قابلة للتوصيل، جزئياً لأنها توفر مرونة للتكامل في تخطيطات صغيرة، حيث يمكن الاعتماد على محولات top-of-rack وكابلات direct-attach النحاسية.

تنص مواصفات USFP الأولية من Cisco على 16 رابطاً بسرعة 400 Gbps لكل وحدة قابلة للتوصيل، أي حوالي 6,4 Tbps. هذا يتوافق مع طموح Nvidia بصناديق بقوة 600 kW و144 GPU، حيث تستهدف منصتها Vera Rubin Ultra قدرة scale-out بـ 115,2 TB/s لكل صندوق، أي ما بين 3,2 Tbps و 6,4 Tbps لكل حزمة GPU، حسب كيفية احتساب القدرة. سيكون USFP معياراً مفتوحاً حتى يتمكن أي مصنّع من تبنيه.

مايكروسوفت تستخدم Cisco Silicon One في مراكز بياناتها

كشفت Cisco أيضاً أن مايكروسوفت تستخدم رقاقات التوجيه Silicon One P200 لتوزيع الحمل بين مراكز بيانات متعددة، وهو النهج الذي يسميه المصنّعون بشبكات scale-across. كانت مايكروسوفت من أوائل مزودي الخدمات الفائقة الذين نفذوا هذا النموذج في مجموعات Fairwater في ويسكونسن وجورجيا، متجاوزةً قيود الطاقة المحلية.

تقدم Cisco P200 كأول نظام بقدرة 51,2 Tbps نفذه مزودو خدمات فائقون في بيئة إنتاجية. يتنافس مع منتجات قائمة على Nvidia Spectrum XGS و Broadcom Jericho 4.

Cisco تقدم Live Protect في SONiC

أعلنت Cisco أيضاً عن دعم منصة Live Protect في SONiC، نظام تشغيل شبكي مستقل عن المصنعين، الذي طورته مايكروسوفت في البداية ثم أصدرته مفتوح المصدر لاحقاً. Cisco أحد أكبر المساهمين في المشروع. وبدلاً من تكديس برمجياتها الخاصة، تقول Cisco إنها توسّع نظام التشغيل للاستفادة الأفضل من إمكانيات ASIC ودمج خدماتها. من المتوقع أن تصدر Live Protect، التي تهدف إلى تبسيط التحديثات الأمنية، في العام المقبل.

المصادر: The Register