Bei optischen Verbindungen für KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Systeme verdichtet sich die Erwartung, dass der Übergang von Kupfer zu Optik in den kommenden fünf Jahren weitgehend abgeschlossen sein wird. Optische Interconnects dominieren bereits das Scale-out; als nächster Schritt sollen sie in das Scale-up vordringen, zunächst für die Kopplung von Racks in sehr großen Pods mit Hunderten bis Tausenden von XPUaccelerated processing unitSammelbegriff für einen Hochleistungsprozessor in der beschriebenen Package-Architektur.s und danach innerhalb des Racks selbst.
Der Markt bewegt sich dabei weg von pluggable Transceivern mit meist einer Wellenlänge und zwei oder vier Fasern. Mehr Leistung über diesen Ansatz würde höhere PHYphysical layer interfacePHY bezeichnet die physikalische Schnittstelle einer Datenverbindung.-Geschwindigkeiten oder zusätzliche Fasern erfordern und damit den Energiebedarf sowie die Kosten erhöhen. Als Gegenentwurf setzen sich mehr Wellenlängen pro Faser und Bidirektionalität durch, zunächst über NPOnear-packaged opticsNPO bezeichnet optische Komponenten in unmittelbarer Nähe zum Chipgehäuse., danach über CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert.
Im Zentrum dieser Entwicklung steht OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme.-MSAMulti-Source AgreementEine MSA legt gemeinsame Schnittstellen fest, damit mehrere Anbieter kompatible Produkte liefern können., ausgeschrieben als Optical Compute Interconnect Multi-Source Agreement. Die Initiative ist als offene, interoperable Spezifikation für optische Scale-up-Verbindungen von KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Systemen angelegt. Zu den Gründungsmitgliedern zählen AMD, Broadcom, Meta, Microsoft, Nvidia und OpenAI. Ziel ist eine Spezifikation, die proprietäre Beschränkungen aufbricht, die Anpassung zwischen verschiedenen Anbietern erleichtert und einen skalierbaren Mehrlieferanten-Ansatz für KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Infrastruktur ermöglicht.
Die erste Generation von OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme.-MSAMulti-Source AgreementEine MSA legt gemeinsame Schnittstellen fest, damit mehrere Anbieter kompatible Produkte liefern können. sieht 8 Kanäle pro Faser vor, davon 4 je Richtung. Jede Wellenlänge arbeitet mit 53,125Gbps NRZnon-return to zeroNRZ ist ein binäres Signalisierungsverfahren ohne Pegelrückkehr zwischen Bits., die effektive Datenrate liegt nach Fehlerkorrektur und Signalisierungsaufwand bei 50Gbps pro Wellenlänge. Die Wellenlängen liegen jeweils etwas mehr als 2nm auseinander. Das Referenzmodell basiert auf 500m SMFsingle-mode fiberSMF bezeichnet eine Einmodenfaser für optische Übertragung über größere Distanzen.-28-Faser mit 2,5dB Gesamteinfügedämpfung, die vor allem durch die Steckverbinder im Link zwischen den Transceivern bestimmt wird.
OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme.-MSAMulti-Source AgreementEine MSA legt gemeinsame Schnittstellen fest, damit mehrere Anbieter kompatible Produkte liefern können. lässt sich für pluggable Module ebenso einsetzen wie für NPOnear-packaged opticsNPO bezeichnet optische Komponenten in unmittelbarer Nähe zum Chipgehäuse. und CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert, entweder im Package oder auf dem Interposer. Für eine aggregierte Bandbreite von 200G in eine Richtung wird CPOco-packaged opticsOptische Bauelemente werden direkt mit dem Prozessor in einem Package integriert als besonders günstig bei Energie pro Bit und Reichweite beschrieben; zugleich soll es die Reichweite von pluggables bei etwa einem Drittel der Leistung erreichen. Als wichtiges Kriterium für Interoperabilität gilt dabei vor allem das, was an der Faser ankommt.
Für spätere Generationen sind mehrere Skalierungswege vorgesehen: mehr Wellenlängen pro Faser, höhere Datenraten von 100Gbps, 200Gbps oder 400Gbps, zwei Polarisationen statt einer sowie fortgeschrittene Signalisierung mit PAM1. process application moduleSoftwarebezogenes Verfahren oder Werkzeug zur Entwicklung, Steuerung oder Verarbeitung von Daten.2. pulse amplitude modulationPAM ist ein Modulationsverfahren mit mehreren Amplitudenstufen. und QAMquadrature amplitude modulationQAM kombiniert Amplituden- und Phasenmodulation zur Datenübertragung.-n. In der Summe ergibt das nach den gezeigten Szenarien mehr als 100-fache Skalierung gegenüber Gen 1. Gen 2 ist bereits in Definition und soll die Bandbreite verdoppeln, Gen 3 soll sie erneut verdoppeln. 200G × 16 Wellenlängen wurden bereits als praktikabel gezeigt.
In den kommenden Jahren dürfte OCIOptical Compute InterconnectOCI bezeichnet die optische Verbindungsarchitektur für Rechen- und KI-Systeme.-MSAMulti-Source AgreementEine MSA legt gemeinsame Schnittstellen fest, damit mehrere Anbieter kompatible Produkte liefern können. damit als wichtigster veröffentlichter Standard für optisches Scale-up von KIArtificial IntelligenceKI bezeichnet Verfahren, die Aufgaben durch datengetriebene Modelle automatisieren.-Systemen gelten. Erste vollständig funktionsfähige Gen-1-Implementierungen und mögliche Interoperabilitätsdemonstrationen zwischen mehreren Anbietern werden für 2027 erwartet.