NVIDIA و Cisco در 12 اکتبر مشخصات مشترکی را برای یک ماژول اپتیک قابل اتصال جدید به نام Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP) اعلام کردند که برای حمل بار شبکه نسل بعدی کارخانه های هوش مصنوعی طراحی شده است. طبق بیانیه مطبوعاتی NVIDIA، USFP اولین ماژولی است که از سیگنال‌های الکتریکی 400 گیگابیت بر ثانیه در هر خط پشتیبانی می‌کند و ظرفیت کل تا 12.8 ترابایت بر ثانیه را ممکن می‌سازد - یک جهش چگالی که شرکت‌ها می‌گویند به اپراتورها اجازه می‌دهد تا پارچه‌های هوش مصنوعی اترنت را بدون افزودن لایه‌های شبکه یا افزایش بودجه انرژی خود، مقیاس‌بندی کنند.
این اعلام آخرین نشانه ای است که نشان می دهد شبکه های مرکز داده، که مدت هاست لوله کشی غیرمعمول محاسبات ابری بوده است، به یک میدان جنگ استراتژیک در ساخت هوش مصنوعی تبدیل شده است. همانطور که خوشه ها از هزاران به صدها هزار شتاب دهنده رشد می کنند، اپتیکی که آنها را به هم متصل می کند اکنون هم اقتصاد و هم فیزیک هوش مصنوعی را در مقیاس شکل می دهد. برای زمینه گسترده‌تر نحوه تغییر موقعیت فروشندگان زیرساخت برای دوره نمایندگی، بخش اخبار هوش مصنوعی ما حرکت‌ها را هنگام فرود آنها ردیابی می‌کند.
آنچه USFP در واقع تغییر می کند
ماژول‌های قابل اتصال با کارایی بالا امروزه تا حد زیادی با سرعت 200 گیگابیت بر ثانیه در هر خط برق کار می‌کنند. USFP آن را دو برابر می کند و به 400 گیگابیت بر ثانیه در هر خط می رساند، در حالی که ضریب شکل قابل اتصال را حفظ می کند که اپراتورها می دانند چگونه آن را مستقر کنند و سرویس دهند. طبق آمار منتشر شده NVIDIA، USFP 4 برابر پهنای باند و چگالی پنل جلویی را در مقایسه با ماژول‌های 200 گیگابیت بر ثانیه در هر خط، تقریباً 1.3 برابر بازده انرژی ارائه می‌کند - به این معنی که داده‌های بیشتری در هر وات جابجا می‌شود.
این ترکیب به یک مشکل ترکیبی در طراحی کارخانه هوش مصنوعی می پردازد. هنگامی که یک سوئیچ به ظرفیت پورت خود می رسد، تنها راه برای اضافه کردن محاسبات بیشتر، افزودن یک لایه دیگر از سوئیچ ها و پیوندهای نوری است که تأخیر، هزینه سرمایه و مصرف انرژی را با هر ردیف افزایش می دهد. با دوبرابر کردن تعداد خطوط و پهنای باند در هر خط، USFP به نقاط پایانی 1.6 ترابایت بر ثانیه اجازه می‌دهد از طریق همان ردپای سوئیچینگ به یکدیگر متصل شوند و نقطه‌ای که اپراتورها باید راه خروج از تراکم را با سطوح بیشتر خریداری کنند، به تعویق می‌اندازد.
گیلاد شاینر، معاون ارشد NVIDIA در این اطلاعیه گفت: «ساخت بزرگترین کارخانه‌های هوش مصنوعی در جهان با تجدیدنظر در کوچک‌ترین اتصالات آغاز می‌شود.
شانزده خط در ردپایی به اندازه OSFP
اولین فرستنده گیرنده مبتنی بر USFP برنامه‌ریزی‌شده، 16 خط دوطرفه کامل را در ردپایی به اندازه یک ماژول OSFP قرار می‌دهد - عامل شکل اسب کاری که قبلاً در استقرار خوشه‌های هوش مصنوعی رایج است - که از سوئیچ‌ها و SuperNICها پشتیبانی می‌کند. NVIDIA می‌گوید این طراحی می‌تواند در آینده به 32 خط و فراتر از آن گسترش یابد، که ظرفیت هر ماژول را به خوبی از سقف امروزی عبور می‌دهد.
از نظر مکانیکی، چگالی سیگنال بالاتر نیاز به تفکر کانکتور جدید دارد: USFP از یک اتصال دهنده آرایه دو بعدی با طراحی درج دو مرحله ای استفاده می کند، که قابلیت سرویس دهی پنل جلویی را حفظ می کند که باعث می شود اپتیک های قابل اتصال به جایگزین های لحیم شده ترجیح داده شوند. بیل گارتنر، معاون ارشد و مدیر کل سیستم‌های نوری و اپتیک در سیسکو، با تاکید بر این که هدف از این همکاری حفظ «سرویس‌پذیری، انعطاف‌پذیری استقرار و سادگی عملیاتی اپتیک‌های قابل اتصال» بود، گفت: «سازندگان هوش مصنوعی به معماری اتصالی نیاز دارند که بتواند عملکرد را بدون قفل کردن آنها در یک مدل عملیاتی پیچیده‌تر مقیاس‌بندی کند».
یک بازی اکوسیستمی، نه فقط یک ماژول
NVIDIA و Cisco صراحتاً USFP را به عنوان یک تلاش باز و چند فروشنده قاب‌بندی می‌کنند: TE Connectivity و Amphenol در حال حاضر با این دو شرکت کار می‌کنند تا یک اکوسیستم سخت‌افزاری چند منبعی را پیرامون مشخصات بسازند. این مهم است زیرا اپتیک های قابل اتصال فقط به عنوان استاندارد موفق هستند - اپراتورها آنها را ده ها هزار نفر می خرند و هیچ فروشنده ای به تنهایی نمی تواند آن حجم را عرضه کند (یا قیمت گذاری کند).
رویکرد چند منبعی همچنین خطر را برای سازندگان سوئیچ و مقیاس‌کننده‌های بزرگ در نظر گرفتن پذیرش کاهش می‌دهد. اگر فرستنده‌های USFP از چندین تامین‌کننده در دسترس باشند، ماژول می‌تواند همان مسیر نسل‌های قابل اتصال قبلی را دنبال کند: کاهش سریع هزینه، قابلیت همکاری گسترده، و جابجایی تدریجی اتصالات اختصاصی یا لحیم‌شده در لایه‌های لبه شبکه.
قدرت، گلوگاه جدید است
ادعاهای بهره وری انرژی شایسته توجه ویژه است. هدف اعلام شده انویدیا برای USFP کاهش "سهم شبکه از بودجه کلی برق کارخانه هوش مصنوعی" است - تصدیق این که با افزایش تراکم محاسباتی، هزینه انرژی انتقال داده ها با هزینه انرژی محاسبات رقابت می کند. هر گیگابیت جابجا شده بین رک ها هزینه وات دارد و در مقیاس کارخانه هوش مصنوعی این وات ها مستقیماً به اتصالات شبکه محدود و هزینه های عملیاتی تبدیل می شوند.
اعلان اپتیک به تنهایی وارد نشد. در همان روز، انویدیا اعلام کرد که طرح‌های معماری رک Vera Rubin خود را به روی جامعه Open Compute Project باز می‌کند و پوشش SiliconANGLE و Wccftech ساده‌سازی‌های اساسی برای سینی‌های محاسباتی - جدا کردن کابل‌ها، شیلنگ‌ها و فن‌ها - را در کنار کار اپتیک سیسکو شرح داد. FourWeekMBA گزارش داد که متا از پلتفرم اترنت Spectrum-6 NVIDIA استفاده می کند. این حرکت ها با هم یک فشار هماهنگ را ترسیم می کنند: طرح های فیزیکی را باز کنید، اپتیک ها را متراکم کنید و اترنت را به پارچه انتخابی برای هوش مصنوعی در مقیاس فوق العاده تبدیل کنید.
چه چیزی را تماشا کنیم
USFP یک مشخصات با محصولات برنامه ریزی شده است، نه سخت افزار حمل و نقل - زبان NVIDIA ("اولین فرستنده های مبتنی بر USFP برنامه ریزی شده") جدول زمانی را عمداً رها می کند. معیارهایی که باید تماشا کرد عبارتند از پذیرش توسط فروشندگان سوئیچ فراتر از سیسکو، قیمت گذاری فرستنده گیرنده نسبت به قطعات 200G در هر خط، و اینکه آیا سیگنال الکتریکی 400Gb/s در هر خط به اهداف قابلیت اطمینان خود در حجم پاسخ می دهد یا خیر.
اگر ارائه شود، USFP می‌تواند برای شبکه‌سازی در دوره هوش مصنوعی همان کاری را انجام دهد که نسل‌های متوالی QSFP برای مراکز داده ابری انجام دادند: ایجاد یک آهنگ ارتباط متقابل کالایی که کل صنعت بر آن بنا می‌شود. و در بازاری که پارچه NVLink انحصاری NVIDIA یک استدلال کلیدی قفل شده است، یک استاندارد باز و قابل اتصال با چگالی بالا – که با سیسکو، بزرگترین فروشنده شبکه نوشته شده است – نیز بیانیه ای رقابتی در مورد چگونگی ساخت کارخانه های هوش مصنوعی است.
