मोठ्या प्रमाणात AI मॉडेल्समध्ये घातांकीय वाढीच्या आजच्या युगात, संगणकीय शक्ती ही डिजिटल अर्थव्यवस्थेची मुख्य उत्पादक शक्ती बनली आहे. शंभर-अब्ज-पॅरामीटर मॉडेल्सच्या प्रशिक्षणापासून ते ट्रिलियन-स्तरीय अनुमान कार्यांपर्यंत, AI संगणकीय शक्तीमधील प्रत्येक झेप डेटा केंद्रांमधील उच्च-गती, कमी-विलंबता आणि अत्यंत विश्वसनीय ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट नेटवर्कवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असते. सध्या, AI संगणन नेटवर्क एक परिवर्तनशील सुधारणा करत आहेत-मुख्य प्रवाहातील 800G ऑप्टिकल मॉड्यूल्सच्या मोठ्या प्रमाणात उपयोजनातून 1.6T पर्यंत वेगाने विकसित होत आहेत, आणि भविष्यात 3.2T अल्ट्रा-उच्च{13}}उच्च{14} युगात प्रवेश करण्यास तयार आहेत. डेटा दरांच्या या दुप्पट होण्यामागे, घड्याळाच्या अंतर्निहित घटकांच्या वारंवारतेची आणि गोंधळलेल्या कामगिरीसाठी व्यत्यय आणणारी आणि कठोर मागणी उद्भवते. घड्याळ स्रोताचे कार्यप्रदर्शन थेट इंटरकनेक्ट बँडविड्थ, ट्रान्समिशन स्थिरता आणि AI क्लस्टर्सची एकूण संगणन कार्यक्षमता निर्धारित करते आणि 800G/T.32.36.32/17}}उच्च गती{18}}स्पीड ऑप्टिकल इंटरकनेक्टसाठी एक गंभीर तांत्रिक अडथळे बनले आहे.
AI युगात 800G ते 3.2T पर्यंत अल्ट्रा-हाय-स्पीड इंटरकनेक्टच्या अत्यंत मागणीला प्रतिसाद म्हणून, हँगजिंग इलेक्ट्रॉनिक्सने अधिकृतपणे त्याचे 312.5MHz 2016-पॅकेज उच्च-मूलभूत,{8}{8} कमी जिटर डिफरेंशियल क्रिस्टल ऑसिलेटर. विशेषत: हाय-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल्स आणि AI अल्ट्रा-हाय-स्पीड इंटरकनेक्टसाठी इंजिनिअर केलेले, हे उत्पादन 800G/1.6T/3.2T ऑप्टिकल मॉड्यूल्सच्या मूलभूत गरजा तंतोतंत पूर्ण करते, पारंपारिक भौतिक मर्यादा 5H5M26z चे उल्लंघन करून. वारंवारता-गुणाकार उपाय. अल्ट्रा-हाय-स्पीड एआय कंप्युटिंग नेटवर्कसाठी शुद्ध आणि अधिक स्थिर अचूक घड्याळ फाउंडेशन वितरीत करून, पूर्ण तापमान श्रेणीवर 30fs च्या ठराविक फेज जिटर आणि ±20ppm वारंवारता स्थिरतेसह दुहेरी यश मिळवते.
312.5MHz का? पारंपारिक 156.25MHz फ्रिक्वेन्सी-गुणात्मक उपायांना मागे टाकण्याचे मुख्य फायदे
बऱ्याच काळापासून, 156.25MHz ही कमी-ते-मध्य-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल मार्केटमध्ये मुख्य प्रवाहातील घड्याळ वारंवारता आहे, पारंपारिक 10G/40G/100G ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट परिस्थितीसाठी योग्य आहे. तथापि, AI कंप्युटिंग क्लस्टर्स 800G ते 1.6T आणि 3.2T अल्ट्रा-हाय-स्पीड आर्किटेक्चरमध्ये सर्वसमावेशक अपग्रेड करत असल्याने, प्रति-लेन डेटा दर दुप्पट झाला आहे. परिणामी, पारंपारिक फ्रिक्वेन्सी-मल्टीप्लाइंग सोल्यूशन्सच्या अंतर्निहित मर्यादा मोठ्या प्रमाणात वाढवल्या गेल्या आहेत, ज्यामुळे ते अल्ट्रा-उच्च-स्पीड बँडविड्थच्या प्राप्तीमध्ये अडथळा आणणारे एक गंभीर अडथळे बनले आहेत. अल्ट्रा-हाय-स्पीड ट्रान्समिशन सिस्टीममध्ये, डेटा दर वाढल्यामुळे सिग्नल चिन्हांचे युनिट इंटरव्हल (UI) लक्षणीयरीत्या कमी होते, ज्यामुळे वेळेच्या मार्जिनचे घातांक संकुचित होते आणि घड्याळ शुद्धता आणि वारंवारता अचूकतेच्या मागणीमध्ये भौमितिक वाढ होते. हँगजिंगकडून नव्याने लाँच केलेले 312.5MHz खरे मूलभूत-फ्रिक्वेंसी डायरेक्ट-ड्राइव्ह क्रिस्टल ऑसीलेटर फ्रिक्वेंसी गुणाकाराशी संबंधित आवाज, लेटन्सी आणि अस्थिरता समस्या मूलभूतपणे काढून टाकते. हे 800G ते 3.2T अल्ट्रा-उच्च-स्पीड AI इंटरकनेक्ट परिस्थितीच्या पूर्ण स्पेक्ट्रमसाठी योग्य आहे, उच्च-कंप्युटिंग नेटवर्कसाठी कार्यक्षमतेत गुणात्मक झेप देते.
|
तुलना परिमाण |
पारंपारिक 156.25MHz वारंवारता-गुणाकार उपाय |
हँगजिंग 312.5MHz खरे मूलभूत-वारंवारता समाधान |
AI परिस्थितींसाठी मुख्य मूल्य |
|
घड्याळ निर्मिती पद्धत |
156.25MHz क्रिस्टल ऑसिलेटर आउटपुट → अंतर्गत PLL वारंवारता गुणाकार 312.5MHz |
क्रिस्टल ऑसिलेटर थेट 312.5MHz खरी मूलभूत वारंवारता आउटपुट करते; अंतर्गत वारंवारता गुणाकार आवश्यक नाही |
वारंवारता गुणाकारातून बनावट सिग्नल काढून टाकते, एआय लिंक्समधील बिट एरर रेट (BER) कमी करते आणि डेटा रिट्रांसमिशन कमी करते |
|
फेज जिटर |
वारंवारता गुणाकार अतिरिक्त आवाज परिचय; झिटर सामान्यत: 100fs पेक्षा जास्त किंवा त्यापेक्षा जास्त |
मूळ वास्तविक मूलभूत-कोणत्याही गुणाकार आवाजाशिवाय वारंवारता आउटपुट; 30fs म्हणून कमी झिटर |
40% जिटर कपात साध्य करते. अल्ट्रा-उच्च-स्पीड परिस्थितीत (800G/1.6T/3.2T), वेळेचे मार्जिन अत्यंत दुर्मिळ आहे; अल्ट्रा-लो जिटर उच्च-स्पीड सिग्नलमधील सॅम्पलिंग त्रुटींना प्रभावीपणे प्रतिबंधित करते, ट्रान्समिशन विश्वसनीयता लक्षणीयरीत्या वाढवते आणि एआय सुपरकॉम्प्युटिंग क्लस्टर्समध्ये अत्यंत-स्पीड डेटा एक्सचेंजच्या मागण्या पूर्ण करते |
|
प्रणालीची जटिलता |
अतिरिक्त पीएलएल सर्किटरी, चिप क्षेत्र वाढवणे आणि वीज वापर आवश्यक आहे |
क्लॉक आर्किटेक्चर सुलभ करते, डिझाइनची जटिलता आणि खर्च कमी करते |
एआय डेटा सेंटर्समधील थर्मल मॅनेजमेंट प्रेशर कमी करून ऑप्टिकल मॉड्यूल्सचा एकूण वीज वापर कमी होतो |
|
CDR ताण |
गुणाकार घड्याळांमधून मोठ्या टप्प्यातील आवाजासाठी CDR भरपाईसाठी जटिल अल्गोरिदम आवश्यक आहेत |
गुणाकार घड्याळांमधून मोठ्या टप्प्यातील आवाजासाठी CDR भरपाईसाठी जटिल अल्गोरिदम आवश्यक आहेत |
AI मॉडेल प्रक्रियेसाठी अधिक संगणन संसाधने मुक्त करून, DSP गणना ओव्हरहेड कमी करते |
|
लिंक मार्जिन |
अत्याधिक जिटरमुळे वेळेचे जास्त बजेट खर्च होते, परिणामी लिंक त्रुटी सहिष्णुता कमी होते |
लांबलचक-अंतराच्या प्रसारणास समर्थन देत, भरपूर जिटर बजेट जतन करते |
मोठ्या प्रमाणात-एआय क्लस्टर नेटवर्किंग सक्षम करते आणि प्रति रॅक इंटरकनेक्ट घनता वाढवते |
मुख्य निष्कर्ष: AI अल्ट्रा-उच्च{-स्पीडच्या पुनरावृत्तीच्या उत्क्रांतीत 800G ते 3.2T पर्यंत एकमेकांशी जोडले जाते, प्रसारण दर जितका जास्त असेल तितकी आवश्यक घड्याळ वारंवारता आणि जिटर टॉलरन्स कमी. डेटा दर दुप्पट केल्याने सिग्नल सॅम्पलिंग विंडो प्रभावीपणे अर्धवट होते. पारंपारिक 156.25MHz फ्रिक्वेन्सीमध्ये अंतर्निहित बनावट आवाज आणि वेळेचे विचलन-गुणात्मक उपाय थेट बिट त्रुटी, लॉक गमावणे आणि अल्ट्रा-उच्च-स्पीड लिंक्समध्ये पूर्ण बँडविड्थ वापर साध्य करण्यात अयशस्वी ठरतात. 312.5एक एमएचझेड उच्च आहे IEEE 802.3 मानकाद्वारे परिभाषित, 800G/1.6T/3.2T ऑप्टिकल मॉड्यूल्सच्या अंतर्निहित घड्याळ आर्किटेक्चरशी उत्तम प्रकारे जुळणारे. खऱ्या मूलभूत-फ्रिक्वेंसी 312.5MHz क्रिस्टल ऑसिलेटरचा अवलंब करणे-ज्याला ऑन-चिप फ्रिक्वेंसी गुणाकार आवश्यक नाही आणि कोणताही अतिरिक्त आवाज नाही-अल्ट्रा-hh साठी पुरेसा वेळ मार्जिन राखून ठेवतो-hh-h. हे AI सुपरकॉम्प्युटिंग केंद्रांमध्ये अल्ट्रा-उच्च-स्पीड ऑप्टिकल इंटरकनेक्टसाठी इष्टतम घड्याळ समाधानाचे प्रतिनिधित्व करते.
एआय युगातील उच्च-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल्ससाठी तयार केलेली चार मुख्य वैशिष्ट्ये
1. अंतिम शुद्धता: 30fs अल्ट्रा-लो फेज जिटर – AI कॉम्प्युटिंग ट्रान्समिशनची लाइफलाइन सुरक्षित करणे
AI क्लस्टर्समध्ये, GPU मधील संप्रेषण आता एकूण संगणकीय शक्तीच्या 30% पेक्षा जास्त आहे. कोणत्याही ट्रान्समिशन त्रुटीमुळे संपूर्ण क्लस्टरच्या प्रशिक्षण कार्यक्षमतेला गंभीरपणे अडथळा आणत डेटा पुनर्प्रसारण होते.
हँगजिंग 312.5MHz डिफरेंशियल क्रिस्टल ऑसीलेटर 10G SerDes सिग्नलच्या युनिट अंतराल (UI) च्या फक्त 0.03% व्यापून, 12kHz–20MHz एकत्रीकरण श्रेणीमध्ये 30fs इतके कमी वैशिष्ट्यपूर्ण फेज जिटर प्राप्त करतो. हे कार्यप्रदर्शन उच्च-पीसीबीच्या नुकसानीच्या ट्रेसमधून गेलेल्या आणि ऑप्टिकल-विद्युत रूपांतरणातून गेलेल्या सिग्नलसाठी जिटर बजेटच्या 99% पेक्षा जास्त जतन करते. हे प्री-FEC सिग्नल-ते-ध्वनि गुणोत्तर मार्जिनमध्ये लक्षणीय वाढ करते, DSP अल्गोरिदमची निर्णय विंडो रुंद करते आणि उच्च-स्पीड ट्रान्समिशन-दरम्यान AI डेटासाठी शून्य बिट त्रुटी सुनिश्चित करते जेथे संगणकीय शक्तीचा प्रत्येक औंस अधिक महत्त्वाचा ठरतो.
2. सुस्पष्टता आणि स्थिरता: पूर्ण तापमान श्रेणीपेक्षा ±20ppm – अत्यंत परिस्थितीत वारंवारता वाहणे नाही
एआय डेटा सेंटर्समध्ये अत्यंत उच्च सर्व्हरची घनता असते, स्थानिक तापमानातील चढउतार दहा अंश सेल्सिअसपर्यंत पोहोचतात. घड्याळाच्या स्त्रोतामध्ये वारंवारता वाहणे थेट लिंकचे--लॉक गमावू शकते, ज्यामुळे क्लस्टर कम्युनिकेशन अयशस्वी होते.
स्वयं-विकसित उच्च-मूलभूत-फ्रिक्वेंसी क्रिस्टल वेफर तंत्रज्ञान आणि अचूक तापमान भरपाई तंत्राचा लाभ घेत, ही हँगजिंग मालिका औद्योगिक-ग्रेड वाइड तापमान श्रेणी -{6} अंश ते 40} अंश या श्रेणीत ±20ppm मध्ये वारंवारता स्थिरता कठोरपणे राखते. उन्हाळ्यात सर्व्हर रूमच्या उच्च-तापमानाच्या वातावरणात किंवा हिवाळ्यात आउटपुट एज कंप्युटिंग नोड्सच्या कमी-तापमानाच्या परिस्थितीमध्ये, आउटपुट वारंवारता सातत्याने अचूक राहते, तापमानाच्या वाढीमुळे होणारे AI क्लस्टर संप्रेषण अपयश पूर्णपणे काढून टाकते.
3. विभेदक आउटपुट: मजबूत विरोधी-हस्तक्षेप – कॉम्प्लेक्स एआय इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वातावरणासाठी अनुकूल
AI सर्व्हरमधील PCB घनता अत्यंत उच्च आहे, आणि GPUs, CPUs आणि मेमरी सारख्या हायस्पीड उपकरणांद्वारे व्युत्पन्न होणारा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप अत्यंत जटिल आहे. सिंगल-समाप्त घड्याळाचे सिग्नल ध्वनी हस्तक्षेपास अत्यंत संवेदनशील असतात, ज्यामुळे सिग्नल विकृत होते.
Hangjing 312.5MHz क्रिस्टल ऑसिलेटर दोन मुख्य प्रवाहातील भिन्न आउटपुट स्वरूपनास समर्थन देतो-LVDS आणि LVPECL-सामान्य-मोड आवाज प्रभावीपणे दाबून आणि दीर्घकाळापर्यंत क्लॉक सिग्नल शुद्धता आणि स्थिरता सुनिश्चित करण्यासाठी-अंतराच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वातावरणात आणि जटिल वातावरणात. हे ब्रॉडकॉम, मार्वेल आणि इंटेल सारख्या आघाडीच्या उत्पादकांच्या SerDes चिप इंटरफेसशी पूर्णपणे सुसंगत आहे, जे एआय हाय-स्पीड इंटरकनेक्टसाठी विश्वसनीय हमी प्रदान करते.
4. मिनिएच्युराइज्ड पॅकेज: 2016 फूटप्रिंट – उच्च-डेन्सिटी एआय इंटिग्रेशनशी जुळवून घेतले
प्रति रॅक संगणकीय घनता वाढवण्यासाठी, AI ऑप्टिकल मॉड्यूल्स वेगाने लघुकरण आणि उच्च घनतेकडे विकसित होत आहेत, ज्यामुळे घड्याळाच्या घटकांसाठी वाढत्या प्रमाणात मर्यादित जागा सोडली जात आहे.
नवीन लाँच केलेले उत्पादन लघु 2.0×1.6mm (2016) पॅकेज स्वीकारते. अत्यंत कार्यप्रदर्शन प्रदान करताना, ते व्यापलेले क्षेत्र लक्षणीयरीत्या कमी करते, लेसर आणि डीएसपी चिप्स सारख्या मुख्य घटकांसाठी स्पेस-अवरोधित ऑप्टिकल मॉड्यूल PCBs वर मौल्यवान जागा मोकळी करते. हे ऑप्टिकल मॉड्यूल उत्पादकांना उच्च-डेन्सिटी इंटिग्रेटेड डिझाईन्स साध्य करण्यासाठी सक्षम करते, पुढे इंटरकनेक्ट बँडविड्थ आणि प्रति AI रॅकची गणना घनता वाढवते.
एआय युगासाठी अंतर्निहित घड्याळ फाउंडेशन
सध्या, AI संगणन शक्ती वार्षिक दराने दहापट पेक्षा जास्त वाढत आहे. संगणकीय नेटवर्क 800G ते 1.6T च्या मोठ्या प्रमाणात तैनातीपासून वेगाने पुनरावृत्ती करत आहेत, तर पुढील-जनरेशन 3.2T अल्ट्रा-हाय-स्पीड आर्किटेक्चरने R&D आणि अंमलबजावणी टप्प्यात प्रवेश केला आहे. ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट बँडविड्थची पुनरावृत्ती गती मोठ्या-एआय मॉडेल्ससाठी प्रशिक्षण आणि अनुमान कार्यक्षमतेची वरची मर्यादा थेट निर्धारित करते. डेटा दरांमध्ये या लीपफ्रॉग वाढीमागील मुख्य अत्यावश्यक म्हणजे लोअर फेज जिटरसह एकत्रित उच्च घड्याळ मूलभूत वारंवारता. उच्च-स्पीड ट्रान्समिशनचे सार उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलचे जलद सॅम्पलिंग आणि डीकोडिंगमध्ये आहे: डेटा दर जितका जास्त असेल तितकी जास्त चिन्हे प्रति युनिट वेळेत प्रसारित केली जातील आणि घड्याळ सिंक्रोनाइझेशन अचूकता आणि सिग्नल शुद्धतेसाठी आवश्यकता अधिक कठोर होतील. अगदी किरकोळ घड्याळाचा झटका किंवा वारंवारता विचलन देखील उच्च गती लिंकद्वारे मोठ्या प्रमाणात डेटा बिट त्रुटी, ट्रान्समिशन स्टटरिंग आणि लिंक ड्रॉपआउट्समध्ये वाढवले जाते, ज्यामुळे संपूर्ण AI क्लस्टर्सच्या संगणकीय पॉवर आउटपुटला थेट कमी होते. 800G/1.6T/3.2T हाय-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल्ससाठी नेटिव्ह कोर क्लॉक फ्रिक्वेन्सी म्हणून, 312.5MHz पुढील-जनरेशन एआय सुपरकॉम्प्युटिंग डेटा सेंटर्समधील मोठ्या-एप्लिकेशन्ससाठी मध्यवर्ती घड्याळ वारंवारता दर्शवते, संपूर्णपणे traigh{2}{2}{4}ला समर्थन देते उच्च-एआय क्लस्टर्सच्या इंटरकनेक्ट मागणी.
हँगजिंगकडून नव्याने लॉन्च केलेला 312.5MHz अल्ट्रा-लो जिटर डिफरेंशियल क्रिस्टल ऑसीलेटर केवळ एक प्रमुख कामगिरी यश मिळवत नाही तर उच्च-ऑप्टिकल मॉड्यूल क्लॉक डोमेनमध्ये परदेशी उत्पादकांची दीर्घकाळ मक्तेदारी मोडून काढतो. GPU हाय-स्पीड इंटरकनेक्ट्सपासून ते बॅकप्लेन स्विच करण्यासाठी, डेटा सेंटर कोअर नेटवर्क्सपासून ते एज कॉम्प्युटिंग नोड्सपर्यंत, हे उत्पादन चीनच्या AI उद्योगाच्या जलद विकासाला चालना देण्यासाठी एक खडक-"अचूक हृदयाचा ठोका" देते.
मुख्य अनुप्रयोग परिस्थिती
AI कॉम्प्युटिंग क्लस्टर्स: हाय-स्पीड GPU NVLink इंटरकनेक्ट्स, PCIe 5.0/6.0 इंटरफेस, AI सर्व्हर मदरबोर्ड
मेनस्ट्रीम हाय-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल्स: 800G QSFPDD, 1.6T OSFP ऑप्टिकल मॉड्यूल्स, 800G, 1.6T, आणि 3.2T अल्ट्रा-हाय-स्पीड डेटा इंटरकनेक्ट्समध्ये ऑप्टिकल मॉड्यूल्सशी सुसंगत
नेटवर्किंग उपकरणे: 3.2T/6.4T इथरनेट स्विचेस, राउटर, AI क्लस्टर फायरवॉल
निवड मार्गदर्शक
|
पीएन |
केंद्र वारंवारता |
फेज जिटर (टाइप) |
वारंवारता स्थिरता |
ऑपरेटिंग तापमान |
आउटपुट वेव्हफॉर्म |
|
CO21P6-312.500-33KDTST-LJ |
312.5MHz |
30fs |
±20ppm |
-40 अंश ~+85 अंश |
LVPECL/LVDS |
