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AI / HPC 数据中心与云

基于 OCS 的光交换,用于可重构、高基数的 AI 集群网络。

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挑战

AI 集群正在突破电交换架构的极限:布线与重构、功耗往往比 GPU 更早成为瓶颈。

AI 集群规模

GPU 节点数持续攀升,每增加一层电交换 spine,都会成倍放大交换功耗、时延与成本。经典的超售胖树架构已无法经济地扩展到下一代集群。

网络重构

训练、微调与推理对网络的流量模式各不相同。固定的电交换拓扑无法适应——要么带宽闲置,要么按最坏情况过度建设。

布线复杂度

高基数电交换 spine 意味着成千上万条需要人工安装、记录与重接的光纤链路。在集群规模下,人工重布线缓慢、易错且难以扩展。

我们的方案

光电路交换机以透明的软件定义光层,替代部分电交换 spine。

Dragonfly topology with OCS at the spine

OCS 位于 Dragonfly 架构的 spine 层——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,每一跳都做光-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,使 pod 可按需加入或退出网络。由于通路对协议与速率透明,一套物理网络既可服务当下 400G/800G 收发器、也可平滑升级,毫秒级重新配置——通过 NETCONF、SNMPv3、TL1、Web GUI 与 REST API 远程控制,无需在机房手动重接光纤。

OCS link with circulator separating TX and RX on one fiber

一根光纤双向传输——TX/RX 由环形器分离。

一纤双向——环形器对。OCS 链路应尽量少占用光纤。我们的平面与阵列环形器让单根光纤承载双向:收发路径在环形器内部按端口分离,凭借高隔离度与低插损,TX 与 RX 共享一根光纤——在高基数数据中心网络中节省光纤与跳线成本。

从分立三端口器件到阵列化集成,我们覆盖 OCS 链路所需的全部环形器。8-in-1 阵列环形器将八路双向通路封装进一个高密度器件——是 OCS 端口的标准搭档。远端,2D 光纤准直器阵列将高端口 OCS 耦合进紧凑网格,光纤 Shuffle 机架则在 OCS 与线卡间重映射高密度链路——全部具备批量稳定的插损与回损。

OCS used as test equipment: any instrument routed to any DUT, non-blocking

一台 OCS 供所有仪器共享——任意连接、无阻塞、软件路由。

OCS 作测试设备——一台交换机,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——每次变更测试方案都需人工重接。在中间接入一台无阻塞 OCS 后,任意仪器都可通过软件路由到对侧的任意 DUT:一台 OCS 由所有测试工位共享。

仪器端口与 DUT 端口一一对应,交叉通路在软件中建立与拆除,测试拓扑一次配置、多器件复用。这与数据中心网络的核心光交换同源——在这里用于切换测试资源。我们的 OCS 全自研,包括核心 2D FAU 准直器阵列,any-to-any 通路保持稳定插损,可长期作为可靠测试设备。

本应用的产品

300 × 300 OCS

基于 MEMS 的无阻塞光路交换,用于 AI 规模数据中心互连——已量产,通过 NETCONF 与 REST API 全软件控制。

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8-in-1 环形器

集成 8 个独立环形器的阵列式器件——OCS 链路的标准双向搭档。

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光纤 Shuffle

Shuffle 机架与柔性板,用于 OCS 与线卡间高密度光纤链路的重映射。

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1,500+员工
57,000㎡厂房面积
4制造基地
500+客户
3研发中心
62专利

所有产品均符合 Telcordia GR-1221 / GR-1073 可靠性体系。

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