空芯光纤这个东西啊,靠着延迟低、耗电少,给AI数据中心的网络发展添了把劲。现在人工智能发展这么快,数据中心网络的性能指标里头,延迟的地位越来越重了。你想让训练集群里的GPU和节点好好转起来,低延迟可是关键。它能让设备少闲着,干活更顺手。要是在实时或差不多实时的推理场景里,这低延迟更是离不了。 随着GPU集群越搞越大,从几百个变成几百万个,搞不好还要因为功耗、空间这些限制得分散到不同城域和区域的数据中心去,这就冒出个“跨规模”的概念。但不管是建在哪里还是隔多远,延迟这个坎都必须得过。算下来,光在光纤里跑的时间占了大头。等到距离跨过了城域网、广域网甚至海底光缆的时候,这就成了压死骆驼的最后一根稻草。 咱们平时用的那些光纤电缆有个特点——每公里延迟跟折射率挂钩。自从60年代出来以来,传统二氧化硅光纤全世界已经铺了70亿公里不止。虽说损耗一直在降、性能越来越好,可材料还是没变过。 SCF的折射率大概是1.5,这意味着光在里面走得比真空中慢了30%。空芯光纤(HCF)不一样,它里面是空的或者装满气体,折射率就约等于1。这么一来光跑得就快多了,速度比传统光纤快50%,延迟也跟着降了30%。 这对AI跨规模应用来说特别重要。它能把数据中心之间的最远距离拉大50%,而且还能把地盘占大125%。这样运营商就有更多地方可选了,能选在房地产便宜、电力水都充足的地方建机房。 功耗也是个大问题。空芯光纤不仅让机房能靠电源近点省电费,在降低光网络的耗电量上也有一手。降低光损耗是主要手段。现在的传统光纤损耗大概是0.14 dB/km左右,最好的空芯光纤已经做到0.05 dB/km了,研究人员还在想办法让它更低。 损耗低了就用不上多少耗电的光放大器了。短距离直接连的话可能连放大器都不用;中等距离的话需求也会小不少;就算是长距离那种干线通信,在线的放大器站点也会变少、间距也会拉大。 除了这些,空芯光纤还有低色散和非线性损伤的优点。长远来看这能让相干光引擎设计得更简单点从而省电。这一特性还能往数据中心里头延伸去节省应用层面的功耗。 除了延迟和省电的优势外,空芯光纤还能提升光纤的容量。它的光谱更宽,波长效率也更高。不过要想大规模商用还得先解决一大堆问题:成本、能不能大规模生产、供应商是不是多、还有怎么测试、熔接、装连接器、维修、怎么跟旧光纤连一块儿之类的活儿。 虽然有这么多拦路虎,但最近行业会议的消息挺好。不少云服务商和供应商都宣布要一起搞部署合作扩大生产了。现在初期的部署主要是针对AI数据中心之间的城域跨规模应用。 等成本降下来、产量上去了,“低延迟”和“低损耗”的本事就能用到数据中心里面去了;至于海底部署嘛,那就是个更长远的发展目标了。