'La voie technologique la plus prometteuse à l'ère de l'IA', après CPO, la LPO revient

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Sur la base de la logique CPO, le marché a déjà émergé de grandes valeurs haussières, notamment Cambridge Technology, Zhongji InnoLight et Liant Technology.

Selon le dernier rapport de recherche de Guosheng Securities, il a découvert une nouvelle subdivision LPO de Xinguang Communications. Il estime que le LPO 800G est la voie technologique la plus prometteuse à l'ère de l'IA.

Qu'est-ce que la LPO ?

Selon le rapport de recherche de Guosheng Securities, le LPO (module optique enfichable à entraînement linéaire) est principalement utilisé dans le domaine des modules optiques à grande vitesse. Il remplace le DSP traditionnel par la technologie d'entraînement direct linéaire pour obtenir les avantages de réduire la consommation d'énergie et de réduire la consommation d'énergie. Cependant, le taux d'erreur sur les bits et la distance de transmission du système sont sacrifiés, et cette technologie convient aux scénarios de transmission à courte distance tels que les centres de données.

LPO est la forme d'emballage des modules optiques. C'est la voie technique pour l'évolution vers le bas des modules enfichables. Il est principalement utilisé pour réduire la consommation d'énergie. CPO est également la voie évolutive, mais pas sous l'architecture du module optique enfichable. le module sera déplacé à proximité de la puce du commutateur et à l'intérieur du dispositif de commutation.

Il est dit que la technologie LPO présente les avantages suivants :

1) Faible consommation d’énergie. La consommation électrique du LPO est 50 % inférieure à celle des modules optiques enfichables et est proche de celle du CPO. Comme le montre la figure ci-dessous, après l'adoption de la solution d'entraînement linéaire, la consommation électrique de la photonique sur silicium, du VCSEL et du niobate de lithium à couche mince est réduite d'environ 50 %.

Selon les données Macom, la consommation électrique des modules optiques multimodes 800G avec fonctions DSP peut dépasser 13W, tandis que la consommation électrique des modules optiques multimodes 800G utilisant la technologie MACOM PURE DRIVE est inférieure à 4W, soit une diminution de 70 %. La faible consommation d'énergie permet non seulement d'économiser de l'énergie, mais réduit également la chaleur générée par les composants du module.

2) Faible latence. Après avoir retiré la puce DSP, le système réduit le temps de récupération du signal et le délai est considérablement réduit. La fonction DSP/resynchronisation augmente le retard. En prenant comme exemple la technologie MACOM PURE DRIVE, le module optique LPO peut atteindre un temps de retard de l'ordre de la picoseconde grâce à l'utilisation d'un schéma de sérialisation du signal.

3) Faible coût. Le DSP est plus cher. Parmi les modules optiques 400G, le coût de nomenclature du DSP représente environ 20 à 40 % du pilote LPO et TIA intègre les fonctions d'égalisation, le coût sera donc légèrement supérieur à celui du DSP. Cependant, la solution LPO peut toujours. Réduisez considérablement le coût des modules optiques.

4) Remplaçable à chaud. Par rapport au CPO, le LPO ne modifie pas de manière significative la forme d'emballage du module optique. Il utilise des modules enfichables pour une maintenance facile et peut exploiter pleinement les technologies matures existantes.

Guosheng Securities a souligné que le fabricant de semi-conducteurs Macom a lancé la solution LPO MACOM PURE DRIVE, qui présente les avantages suivants par rapport à l'architecture DSP standard : 1) Réduit la consommation d'énergie de l'interconnexion optique de plus de 50 % 2) Minimise le délai de liaison, Machine ; les applications d'apprentissage et d'intelligence artificielle sont cruciales ; 3) Élimine les modules de resynchronisation de signal coûteux et redondants ; 4) Résout le problème du chauffage indépendant de la puce DSP 5) Simplifie la mise en œuvre du module et offre une plus grande flexibilité 6) Réduit l'espace au sol pour répondre aux besoins d'espace limité ; exigences de conception ; 7) Extensible jusqu'au taux de 1,6 T.

La demande explosive en puissance de calcul de l'IA entraîne l'augmentation du volume des modules optiques 800G

Guosheng Securities a souligné qu'avec le développement de la technologie de l'IA, les grands modèles, les mégadonnées et la grande puissance de calcul sont de plus en plus devenus les principales contraintes des applications AIGC. Les grands modèles et ensembles de données constituent la base logicielle du développement de l'AIGC, et la puissance de calcul constitue l'infrastructure la plus importante. L'IA est principalement basée sur le calcul parallèle et le processeur central est principalement un GPU. Cependant, en plus des performances du GPU, les facteurs de communication deviendront également une lacune qui restreint le supercalcul. Tant qu'il y aura une congestion du réseau sur une liaison, des retards de données se produiront. se produire.

Par conséquent, les serveurs IA ont des exigences très strictes en matière de débit et de délai de transmission des données sous-jacents, et nécessitent une correspondance de modules optiques à grande vitesse. Par conséquent, les serveurs IA ont une forte demande pour les modules optiques 800G.

Prenons l'exemple du serveur NVIDIA DGX H100. Dans l'architecture H100+NVLink Network+IB, un serveur correspond à 5+4+4+5 canaux externes 4xNVLink, soit 18 ports optiques 800G, 36 800G ou un H100. Sous cette architecture, la partie utilisée pour l'interconnexion mémoire nécessite 4,5 modules optiques 800G.

Guosheng Securities a déclaré que dans le contexte ci-dessus, la technologie LPO est la solution la plus prometteuse de l'ère 800G. À mesure que les puces DSP évoluent du processus 7 nm au processus 5 nm, les coûts de conception et de fabrication des puces DSP ont également augmenté. La solution LPO supprime la puce DSP dans le module optique, ce qui peut réduire considérablement la consommation d'énergie et les délais, et présente des avantages en termes de coûts. Ses inconvénients en matière de taux d'erreur sur les bits du système et de courte distance de transmission peuvent également être résolus dans des scénarios d'application à courte distance de l'informatique IA. centres. Par conséquent, la solution LPO peut parfaitement répondre aux besoins des centres de calcul d’IA en matière de courte distance, de large bande passante, de faible consommation d’énergie et de faible latence.

L'industrie devrait produire en masse d'ici fin 2024

Guosheng Securities a déclaré que le LPO, en tant que nouvelle technologie, devrait être produit en masse d'ici la fin de 2024. LightCounting prédit également que l'industrie déploiera des modules optiques LPO pour la première fois d'ici la fin de 2024.

À l'heure actuelle, Xinyi Sheng, Cambridge Technology, etc. ont lancé des produits connexes, Zhongji InnoLight dispose de réserves techniques et de développement de produits, et Hisense Broadband a lancé un câble optique d'interconnexion linéaire 800G. Les puces TIA et Driver à haute linéarité sont les composants essentiels de la technologie LPO. Actuellement, de grands fournisseurs tels que Macom, Semtech et Broadcom favorisent également la recherche et le développement de produits connexes. Cambridge Technology entretient actuellement une coopération approfondie avec Macom et fournit des modules optiques haut débit à Microsoft.

Guosheng Securities estime que les fournisseurs de cloud nord-américains développent activement leurs ressources informatiques et qu'à l'avenir, Microsoft, Meta, AWS et Google pourraient progressivement accepter la solution LPO.

Il a également souligné qu'il convient de noter que la solution LPO doit coopérer avec les commutateurs, ce qui oblige les fabricants de modules optiques à avoir des exigences plus élevées en matière de coopération et de collaboration en amont et en aval. Des entreprises leaders telles que Zhongji InnoLight et. Xinyi Sheng sera plus capable. Avantages.

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