Microsoft нашла замену лазерам: MicroLED-интерконнекты сэкономят 50% энергии в ЦОДах для ИИ

Специалисты Microsoft из кембриджского подразделения (Великобритания) исследуют потенциал применения оптических соединений, основанных на технологии MicroLED. Такой подход обеспечивает передачу информации через оптоволокно по множеству параллельных линий, что, по данным публикации Datacenter Knowledge, снижает энергозатраты на межкомпонентные связи вдвое и сокращает расходы на обмен данными. Microsoft совместно с другими компаниями планирует выпустить коммерческую версию этого решения уже к 2027 году.

Современные системы соединений, будь то медные или лазерные оптические, практически исчерпали возможности по дальности, энергоэффективности, термостойкости и другим параметрам. В отличие от классических оптических интерконнектов, где лазеры передают данные по ограниченному числу сверхскоростных каналов, технология MicroLED предполагает распределение сигнала через тысячи более медленных параллельных линий с применением специализированного оптоволокна, первоначально созданного для медицинской эндоскопии и передачи изображений. Итоговая пропускная способность остаётся аналогичной, однако энергопотребление существенно уменьшается, а рабочая дистанция достигает нескольких десятков метров.

Источник изображений: Microsoft

Как отмечает HyperFrame Research, замена дорогостоящих лазеров на сравнительно доступные компоненты MicroLED позволит Microsoft существенно уменьшить капитальные вложения в создание высокоплотных ИИ-кластеров, пользующихся большим рыночным спросом. Рабочий прототип уже существует, и сейчас Microsoft вместе с MediaTek и другими партнёрами занимается совершенствованием системы. Уже разработаны трансиверы размером примерно с большой палец, которые интегрируют излучатели на основе MicroLED, оптические элементы и фотодетекторы. В Microsoft считают, что эта технология в перспективе может трансформировать почти всю вычислительную инфраструктуру. В то же время лазеры, благодаря активному спросу со стороны NVIDIA, стали дефицитным ресурсом.

Разработка технологии MicroLED сопровождается исследованиями Microsoft в сфере полого оптоволокна (HCF), которое обладает меньшими задержками и большей дальностью передачи по сравнению с традиционными решениями. Эту технологию первоначально создали в Университете Саутгемптона, а затем усовершенствовала компания Lumenisity, приобретённая Microsoft в 2022 году. Корпорация уже внедрила HCF в своих центрах обработки данных Azure, а в сентябре того же года заключила соглашения с Corning и Heraeus для организации серийного производства нового типа волокна. В настоящее время усилия сосредоточены на улучшении параметров HCF. Если HCF идеально подходит для магистральных сетей, то MicroLED ориентирована на высокоплотные соединения внутри ЦОД. При этом использование HCF также способствует упрощению требований к инфраструктуре.

Как отмечает Datacenter Knowledge, сетевая производительность ЦОД становится критически важным фактором, поскольку её ограничения могут сдерживать масштабирование инфраструктуры искусственного интеллекта. Это касается, в частности, энергопотребления, систем охлаждения и надёжности сетевых соединений. Переход от лазерных систем к стандартным компонентам на основе MicroLED также повлияет на структуру затрат в сфере ИИ. Более того, подобные инновации позволят Microsoft наращивать мощности своих кластеров Azure с большей эффективностью по сравнению с возможностями AWS и Google Cloud. Наконец, сотрудничество с MediaTek способствует стандартизации технологии для ускорения её распространения.