決定論的なシャッフルに基づく物理的に復元力のあるルーティング
AI クラスターが拡大し続け、データセンターが加速したペースで拡大するにつれて、ネットワーク アーキテクチャは自然に従来の設計を超えてきました。リーフ-スパイン トポロジとドラゴンフライ トポロジが標準になりつつあります。紙の上では効率的でモダンに見えます。しかし実際には、運用チームは別の現実に直面することがよくあります。-実際に問題を引き起こすのはトポロジ自体ではなく、膨大な量のパッチコードです。何千もの接続を扱うようになると、管理はすぐに手に負えなくなります。また、単一のポイントで障害が発生すると、リンク全体がダウンする可能性があります。この種のリスクは無視するのが困難です。
ここで、Infinity Shuffle OXC の背後にあるアイデアが意味を持ち始めます。単一のパスですべてを伝送する従来のポイントツーポイント モデル---に従うのではなく、-高速チャネルを分割し、物理層で複数の Spine パスに分散します。-簡単に言えば、すべての卵を 1 つのカゴに入れることを回避します。障害が発生しても、システムが完全に崩壊するわけではありません。容量をわずかに減らして動作するだけで、サービスは引き続き実行されます。
1.6T 接続を例に挙げます。これは 8 つの独立した 200G チャネルに分割されており、それぞれが異なるパスを通じてルーティングされます。 1 つのモジュールまたはファイバーに障害が発生した場合、帯域幅の一部-約 12.5%- のみが影響を受けます。 AI トレーニングのワークロードの場合、この種の低下は通常は管理可能です。完全に中断するよりも、わずかに速度を落とす方がはるかに望ましいのです。
運用の観点から見ると、これによりメンテナンスのリズムも変わります。コンポーネントに障害が発生しても、夜間の緊急介入はもう必要ありません。これらは計画されたメンテナンス期間中に処理できるため、大規模な環境でははるかに持続可能です。-同時に、光モジュールの削減によりシステム全体が簡素化され、複雑化するのではなく安定性が向上します。多くの点で、この分散アプローチは理論的な完成度よりも現実世界のエンジニアリング ロジックに近いと感じられます。-
物理層では、ソリューションは事前に終端された高密度ファイバー シャッフル設計を使用し、挿入損失を約 0.05 dB に抑えます。{0}{1} IEEE 802.3 標準に準拠したチャネル スキューと分離を維持しながら、十分な光バジェットで 400G、800G、および 1.6T ネットワークをサポートするように設計されています。過度に派手な点はありませんが、-実用的で一貫性があり、大規模な環境でも耐えられるように構築されています。
ハイパースケール AI 要件に合わせて設計された 4 つのコア ディメンション
1. シームレスなエコシステム統合と柔軟な導入トポロジー
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Infinity Shuffle OXC は、サードパーティのアダプター ボックスを必要とせずに、GPX シリーズ ディストリビューション フレーム (GPX51、GPX58、GPX59、GPX61、GPX62、GPX70) と直接統合されます。{6}} MPO/MTP®、MMC、SN-MT コネクタに加え、ベア ファイバーの直接接続もネイティブにサポートしています。
次の 2 つの展開トポロジが利用可能です。
インラインシャッフル: スパイン接続は背面から入力されます (通常、ラック上部のスパイン スイッチと位置合わせされます)。一方、リーフ接続は前面から出力されます。この構成は、モジュラー カセット-ベースの設計とフル 1RU/2RU パネル フォーマットの両方をサポートします。これにより、ホット アイルとコールドアイルの明確な分離が可能になり、背面から前面への確実なケーブル配線が保証されます。{7}}
-サイド-サイドシャッフル: すべての Spine スイッチ接続はシャーシまたはパネルの左側に統合され、Leaf スイッチ接続は右側から出ます。このレイアウトは、スパイン ゾーンとリーフ ゾーン間の水平ケーブル管理を最小限に抑える必要がある集中型ファイバー ディストリビューション フレーム (FDF) に特に適しています。
どちらのトポロジも、リア{0}}シリアル接続とフロント{1}}アクセスのパラレル相互接続をサポートしているため、ラック スペースの使用率が大幅に向上し、多様なデータセンターのケーブル配線アーキテクチャに適応できます。
2. コストの最適化とリスクの軽減
経済的な観点から見ると、400G、800G、および 1.6T レベルでの統合により、必要なスイッチの数が 24 から 8 に、光モジュールの数が 1280 から 320 に減ります。これにより、消費電力と設備投資が直接削減され、総コスト削減は最大 40% に達します。
リスクの観点から見ると、従来のバンドル ファイバー システムでは単一障害点が発生します。-たとえば、単一の MPO 16 トランクが損傷すると、即座に 1.6T リンク全体が失われる可能性があります。{10}}対照的に、シャッフル アーキテクチャは、同じ 1.6T 容量を 8 つの独立した物理パスに分散します。統計的には、障害は個々のチャネルに分離され、影響は総帯域幅の 1/8 に限定されます。 AI トレーニング クラスターは、RDMA 接続を維持しながら約 87.5% の容量で動作し続けることができ、大規模なネットワークの再コンバージェンス イベントを回避できます。
3. 工業用-グレードの精密製造
各 OXC ユニットは、基板切断 (±0.5 mm)、バイオニック ファイバー ルーティング (±0.1 mm)、および精密塗布 (±0.5 mm) を組み込んだ自動製造ラインで生産されます。
バイオニック ルーティング設計により、厳密な物理チャネル分離が確保され、{0}1.6T リンク内の 8 つの 200G チャネル間のクロストークを防止-しながら、信号のスキューを排除するために等しいファイバー長を維持します。すべてのユニットは納入前に包括的な光学検証を受けており、フィールド終端エラーのリスクが排除され、高速 PAM4 シグナリングに関連するチャネルの不均衡の問題が回避されます。-
4. 国際規格への準拠
Infinity Shuffle OXC は、Telcordia GR-63、GR-1435 (MPO)、IEC 61300、IEC 61753-1、および IEC 61754-7 / TIA-604-5 を含む主要な国際規格に準拠しています。
フレキシブル光回路は、コンフォーマル保護コーティングを施したポリイミド フィルム基板を使用しており、最大 1000 mm × 800 mm の寸法をサポートします。単層設計では 1,200 以上のファイバー コアを収容でき、ハイパースケール展開の密度要件を満たします。-
5. マルチチャンネル信号整合性-
基板は、250 μm リボン ファイバ、200 μm シングルモード ファイバ (G657.A1/A2)、および次世代 180 μm ファイバをサポートしています。-
光学性能は厳密に制御されており、典型的な挿入損失は 0.12 dB 以下 (高品質 UPC/APC)、97% のランダム マッチングは 0.25 dB 以下、リターン ロスは 65 dB 以上 (APC) および 60 dB 以上 (UPC) です。これにより、1.6T リンク内の 8 つのチャネルすべてにわたって均一な損失分布が確保され、KP4 FEC キャリブレーション要件を満たし、大規模な電力効率が維持されます。
Humanizer の言葉が足りません。サーファー プランをアップグレードしてください。
3 つの主要なアプリケーション シナリオに正確に適合
1. スパインの信頼性を高めてリーフ-スパインを最適化する
AI トレーニング クラスタでは、Infinity Shuffle OXC により、スパイン層とリーフ層の間の決定論的なクロスルーティングが可能になります。{0}シリアル インライン シャッフル構成で導入すると、-背面から入るスパイン接続と前面から出るリーフ接続-により、クリーンなホット/コールド アイル構造と予測可能な配線レイアウトが作成されます。
このデザインは無駄のない Spine アーキテクチャと自然に調和します。 1.6T リンクは 8 つの Spine スイッチに物理的に分散されます。 1 つの Spine スイッチ-（Spine #3 など）でメンテナンスが必要な場合、単一の 200G チャネル（総帯域幅の 12.5%）のみが ECMP 経由で同等のパスにリダイレクトされます。残りの容量は引き続き動作するため、トレーニング ワークロードは中断することなく約 1.4T のスループットを維持できます。コアサービスに影響を与えることなくメンテナンスを続行できます。
2. 物理層の分散による Dragonfly トポロジの簡素化-
数万のノードを備えたハイ パフォーマンス コンピューティング（HPC）環境では、従来の Dragonfly フルメッシュ トポロジでは、複雑なグループ内配線が必要です。- Infinity Shuffle OXC を使用すると、グループ間の光シャッフルが工場レベルで完了し、現場の複雑さが大幅に軽減されます。{4}
並列シャッフル トポロジを使用して集中型ファイバー分散フレームに導入すると、スパイン接続は左側に統合され、リーフ接続は右側からルーティングされます。これにより、ネットワーク層間に明確な物理的分離が作成されます。確定的ルーティングにより、単一の 1.6T リンク内で 8 つの 200G チャネルすべてが-異なるスイッチ、ファイバー、コネクタにまたがる独立した物理パスをたどることが保証され、-バンドルされたトランク リンクに関連する相関障害のリスクが効果的に排除されます。
3. 将来-800G 以降に対応
ネットワーク帯域幅が 1.6T および 3.2T (8 × 200G または 8 × 400G) に向かって進化するにつれて、Shuffle アーキテクチャの復元力の価値はさらに顕著になります。 Spine スイッチ (16 × 200G) に分散された 3.2T 展開では、単一チャネルの障害により帯域幅が 6.25% 減少するだけです。
Shuffle 光インフラストラクチャを導入すると、将来のアップグレードでは、物理層を変更することなく、光モジュールの交換のみが必要になります。この基板は、次世代の 180 μm 極細ファイバーをネイティブにサポートしており、将来のすべての光学技術との互換性を確保しています。- -チャンネル データ レートは消費電力と障害の確率とともに増加します-ので、-このアーキテクチャは安定した基盤を提供し、中断のないサービスを維持しながら、800G 以降に関連する高いリスクを効果的に吸収します。
手作業の複雑さから決定的な信頼性へ
「シャッフル」のコンセプトはランダム性ではありません。これは、物理的に独立した Spine 接続全体に高速チャネルを決定的に分散するものです。-従来の運用は、数千のファイバー リンクを手動で管理することに依存しています-このアプローチは非効率的でエラーが発生しやすいものです-。対照的に、このアーキテクチャは物理層での接続を再構築し、操作の明瞭さとシステムの信頼性の両方を向上させます。
このシステムは、8 つの 200G チャネルを 8 つの Spine スイッチに均等に分散することにより、{1}光モジュール、ファイバー、スイッチのいずれにおいても-障害がシステム全体の停止ではなく、単独のイベントとして維持されるようにします。これにより、-AI 主導の光ネットワークにおける大規模な中断-が根本的に防止されます。
よりスリムなスパイン レイヤによるリーフ-スパイン アーキテクチャの最適化、構造化されたケーブル配線による Dragonfly 導入の簡素化、または組み込みのフォールト トレランスによる 1.6T/3.2T の将来のスケーリングに備える場合でも、Infinity Shuffle OXC はハイパースケール データに高効率、高信頼性、コスト効率の高いケーブル配線基盤を提供します。{{3} -光インフラストラクチャの制約によってコンピューティング ワークロードが中断されないようにします。
