AI 集群正在逼近电交换架构的承载上限:真正的瓶颈往往不是 GPU,而是布线、重构和功耗。
GPU 节点数量持续攀升,每增加一层电交换 spine,功耗、时延与成本均成倍上升。传统超额收敛的胖树组网已难以经济地扩展到下一代集群。
训练、微调与推理的流量模式各不相同,固定拓扑难以两头兼顾:结果不是带宽闲置,就是按最坏情况过度配置。
大基数电交换 spine 下,成千上万条光纤链路均需人工安装、记录与重接。集群规模扩大后,人工重布线效率低且易出错。
以 OCS 搭建软件定义的透明光层,替换部分电交换 spine。
OCS 位于 Dragonfly 架构的 spine 层,构成 N+1 冗余的全互联。
OCS 的位置:数据中心交换架构。大型 AI/HPC 集群仍以电交换架构将数千颗 GPU 连接在一起,每一跳均进行光-电-光转换:功耗高且难以扩展。三石园基于 MEMS 的 OCS 以透明的光层替代部分电交换 spine:微镜将每根入纤直接导向出纤,建立端到端的全光通路,无 OEO 转换、无存储转发。
在 Dragonfly 拓扑中,OCS 位于 spine 层,构建 N+1 冗余的全互联,pod 可以按需加入或退出网络。光路不挑协议、不限速率——同一张物理网络既能跑现有的 400G/800G 收发器,也能平滑升级;重新配置毫秒级完成,无需进机房手动重接光纤。
一根光纤实现双向传输,TX/RX 由环形器分离。
环形器:单纤双向,让光纤利用率翻倍。数据中心里的链路既要发送数据,也要接收数据。如果收发分别占用一根光纤,OCS 端口和布线数量都会增加。三石园的阵列环形器把收发合并到同一根光纤上,两个方向的光在器件内部从不同端口进出,实现双工传输。这样既能节省 OCS 端口,也能降低高端口密度数据中心的布线成本。高隔离度让收发信号互不干扰,低插损则减少光信号通过器件时的损耗。
环形器可以按链路的集成需求来选择:基础环形器适合常规连接,阵列化环形器则把多路连接集成在一个器件中。以 8-in-1 阵列环形器为例,一个器件就能提供八路双向通路,更适合 OCS 的高密度端口。
除了 OCS,三石园也提供Shuffle Box 和柔性板,用于多平面 AI 网络。多平面组网把同一台服务器的不同光通道分配到多个相互独立的网络平面,不再只依赖增加交换层级来扩大集群。Shuffle Box 在物理层按照预定规则整理和重排这些光纤,让服务器有序接入多个平面,支持更大规模的 GPU 接入,并为训练与推理提供多条传输路径。预先设计好的光纤映射还能减少人工跳接和布线错误,方便后续扩容与维护。配合网卡和交换网络的流量调度与故障切换,多平面结构可以在部分路径异常时利用其他路径继续传输,提高训练与推理网络的可靠性。
一台 OCS 供全部仪器共享:任意到任意、无阻塞、软件路由。
OCS 作为测试设备:一台交换机供所有仪器共享。在实验室或产线上,被测件(DUT)与测量仪器(光源、误码仪、功率计等)在每次更换测试方案时均需人工重接。中间加一台无阻塞 OCS 后,任意仪器都能通过软件路由到对侧的任意 DUT:一台 OCS 供所有测试工位共用。
仪器端口与 DUT 端口一一对应,交叉通路在软件里建立和拆除,测试拓扑配置一次就能为多颗器件复用。它与数据中心网络的核心光交换同源,在这里用来调度测试资源。三石园 OCS 全部自研,包括核心的 2D FAU 准直器阵列,任意端口间的通路插损稳定,可长期作为可靠的测试设备使用。
所有产品均符合 Telcordia GR-1221 / GR-1073 可靠性体系。
评估样机全球发货,支持定制波长范围、连接器类型与机箱选项。
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