AI-datacenters kunnen niet om Base‑8 glasvezelbekabeling heen

13 december 2024

Door de snelle opkomst van AI is een ongekende behoefte ontstaan aan effi­ci­ënte, schaal­bare en toekomst­be­sten­dige infra­struc­turen die hogere snelheden en een verbe­terde betrouw­baar­heid in data­trans­missie vereisen. Base‑8 glas­ve­zel­be­ka­be­ling speelt een cruciale rol in deze ontwik­ke­ling voor datacenters.

Waarom Base‑8? Om die vraag te beant­woorden, kunnen we het beste eerst eens kijken naar de tech­ni­sche details van Base‑8 glas­ve­zel­be­ka­be­ling. En dan met name de trans­cei­vers en de netwerk­ar­chi­tec­tuur. Deze hebben namelijk een aanzien­lijke impact op de opera­ti­o­nele kosten en de energie-efficiëntie.

Enkele of dubbele transceivers

Data­cen­ters die veel AI-workloads moeten verwerken, vereisen geavan­ceerde trans­cei­vers die data­snel­heden van 400G tot zelfs 800G kunnen onder­steunen. Deze trans­cei­vers – denk aan de 400G SR8 en 800G 2XSR4 – maken gebruik van paral­lelle optische tech­no­lo­gieën met meerdere vezel-lanes om een hogere band­breedte te bereiken.

  • De 400G SR8 trans­ceiver maakt gebruik van acht glas­ve­zels (vier voor Tx en vier voor Rx) om een snelheid van 400G te bereiken. Het is ontworpen voor korte-afstands­ver­bin­dingen (15–30 meter), voor­na­me­lijk voor switch-naar-server toepassingen.
  • De 800G 2XSR4 daar­en­tegen verdub­belt de lane-capa­ci­teit door twee 400G SR4-trans­cei­vers in één behuizing te combi­neren. Hierdoor wordt dus fors op rack-ruimte bespaard. Bovendien gaat het ener­gie­ver­bruik omlaag. Het zal duidelijk zijn dat dubbel uitge­voerde trans­cei­vers ook een positief effect hebben op de opera­ti­o­nele inspan­ningen die nodig zijn om deze capa­ci­teit beschik­baar te hebben.

Daarnaast zijn bij Base‑8 bidi­rec­ti­o­nele ofwel BiDi-oplos­singen beschik­baar zoals de 400G SR4.2. Deze maakt gebruik van een acht­ve­ze­lige MPO-connector met vier lanes voor trans­missie en vier voor ontvangst. Deze oplossing is ideaal voor hypers­cale data­cen­ters en switch-naar-switch verbindingen.

Voordelen van Base‑8 glasvezelbekabeling

Een AI-data­center heeft echter meer nodig dan ‘enkel en alleen’ fors uitge­vallen trans­cei­vers. Bij het ontwik­kelen van Base‑8 is hier dan ook vanaf dag één rekening mee gehouden. Met als resultaat de volgende voordelen: 

  1. Hogere snelheden en effi­ci­ëntie – Base‑8 beka­be­ling is specifiek ontworpen om data­snel­heden van 400G, 800G en daarboven te onder­steunen. De vier zend-lanes en vier ontvangst-lanes in elke kabel mini­ma­li­seren de latency en maxi­ma­li­seren de effi­ci­ëntie van data­trans­missie. Dit maakt Base‑8 uitermate geschikt voor AI-toepas­singen zoals real-time data­ver­wer­king en machine learning.
  2. Schaal­baar­heid – AI-data­cen­ters zijn dynamisch en vereisen een infra­struc­tuur die gemak­ke­lijk kan worden opge­schaald. Base‑8 maakt het mogelijk om eenvoudig nieuwe trans­cei­vers toe te voegen of bestaande verbin­dingen te upgraden naar hogere data­snel­heden. Dankzij de modulaire aard van de beka­be­ling kunnen operators hun infra­struc­tuur aanpassen zonder uitge­breide reconstructies.
  3. Vereen­vou­digde archi­tec­tuur – De beka­be­lings­aanpak van Base‑8 vermin­dert de complexi­teit van netwerk­ar­chi­tec­turen. Het onder­steunt zowel switch-naar-switch als switch-naar-server confi­gu­ra­ties. Diagrammen laten zien hoe DR4-struc­tured cabling eenvoudig kan worden geïn­te­greerd, met gebruik van MPO-cassettes en trunks, om meerdere lanes te combi­neren en te distribueren.
  4. Toekomst­be­stendig – De overgang van koper naar glasvezel wordt aange­jaagd door de behoefte aan hogere data­snel­heden en langere afstanden. Base‑8 speelt hierin een sleu­telrol. In tegen­stel­ling tot koper, dat beperkt is tot snelheden van 40G en geschikt is voor kortere afstanden, biedt glasvezel de flexi­bi­li­teit en de pres­ta­ties die nodig zijn voor de volgende generatie AI-datacenters.
  5. Kosten­be­spa­ringen – Base‑8 vermin­dert de noodzaak voor fysieke switches door lanes binnen één trans­ceiver te conso­li­deren. Dit resul­teert in aanzien­lijke bespa­ringen op de kapi­taal­kosten (CapEx), maar ook de opera­ti­o­nele kosten (OpEx). Daar komt bovendien een lager ener­gie­ver­bruik bij, evenals een geringere behoefte aan koelcapaciteit. 

Van ToR naar MoR

Een inte­res­sante verschui­ving in data­cen­ter­ar­chi­tec­tuur is de beweging van Top of Rack (ToR) naar Middle of Row (MoR) confi­gu­ra­ties. Dit is mogelijk geworden door de intro­ductie van paral­lelle optische trans­cei­vers en Base‑8 bekabeling.

In een tradi­ti­o­nele ToR-confi­gu­ratie heeft iedere server­kast een eigen switch. Bij MoR worden meerdere kasten aange­sloten op een centrale switch, die wordt onder­steund door Base‑8 beka­be­ling. Dit reduceert het aantal switches en verbetert de energie-effi­ci­ëntie aanzien­lijk. Diagrammen tonen dat deze aanpak een ener­gie­be­spa­ring van 60% kan opleveren.

Energie- en ruimtebesparingen

Een ander voordeel van Base‑8 is de impact op het ruim­te­ver­bruik. Door lanes te conso­li­deren in één trans­ceiver, zoals een SR4 of SR8, wordt niet alleen minder energie verbruikt dan bij tradi­ti­o­nele SR1-trans­cei­vers. Deze aanpak verlaagt bovendien de opera­ti­o­nele kosten (minder hande­lingen) en mili­eu­ef­fecten van data­cen­ters (minder materiaalgebruik). 

Voorbeeld: neem een scenario met zestien server­kasten. Het gebruik van Base‑8 kan hier resul­teren in een reductie van 60% in stroom­ver­bruik doordat er simpelweg minder switch­poorten nodig zijn. Daardoor blijft er ook nog eens meer ruimte in de racks over voor het plaatsen van andere apparatuur.

Praktische implementaties 

Base‑8 wordt al toegepast in enkele van de meest geavan­ceerde AI-data­cen­ters ter wereld. Sommige van deze hypers­cale data­cen­ters gebruiken 800G DR4-trans­cei­vers in combi­natie met Base‑8 beka­be­ling om switch-naar-switch verbin­dingen te opti­ma­li­seren. Deze confi­gu­ra­ties bieden niet alleen een hogere snelheid, maar ook verbe­terde flexi­bi­li­teit en betrouwbaarheid.

Een typische setup in een AI-data­center bestaat dan uit:

  • 400G SR8 trans­cei­vers die verbin­ding maken met servers via multimode glasvezel
  • Base‑8 trunk-kabels die meerdere lanes combi­neren en distri­bu­eren via MPO-cassettes
  • BiDi-oplos­singen voor korte-afstands­ver­bin­dingen binnen serverracks

Base‑8 glas­ve­zel­be­ka­be­ling vormt een integraal onderdeel van de moder­ni­se­ring van data­cen­ters, vooral als deze met AI workloads te maken krijgen. Met voordelen als een hogere snelheid, schaal­baar­heid, lagere kosten en een vereen­vou­digde archi­tec­tuur, is Base‑8 een essen­tiële tech­no­logie voor data­cen­ter­ma­na­gers die klaar willen zijn voor de komst van AI in hun faci­li­teit. Daarmee biedt Base‑8 niet alleen een oplossing voor de uitda­gingen waar data­cen­ters momenteel voor staan, maar vormt het ook een basis om te blijven innoveren en groeien nu steeds meer gebrui­kers van het data­center afhan­ke­lijk worden van AI.

Pin It on Pinterest

Share This