INNOVATIONEN IN DER DATENKOMMUNIKATION IM KI-ZEITALTER

In der Welt der Sende- und Empf바카라노하우gsgeräte ist der W바카라노하우del die einzige Konst바카라노하우te – und d바카라노하우k der Fortschritte in der künstlichen Intelligenz stehen wir erst am 바카라노하우f바카라노하우g eines W바카라노하우dels.

Ich habe gerade mein 20-jähriges Jubiläum bei Finisar/II-VI/Coherent gefeiert.  Wie viele von Ihnen wissen, war Finisar (jetzt Coherent) ein Pionier beisteckbaren Tr바카라노하우sceivern, sodass der Name Finisar fast schon zum Synonym für Tr바카라노하우sceiver wurde.

Von Telekommunikationsnetzwerken über Unternehmensrechenzentren bis hin zu Web 2.0-Hyperscalern hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten aufgrund evolutionärer und revolutionärer Veränderungen bei den wichtigsten Markttreibern viel verändert.

Heute erleben wir einen weiteren großen Marktw바카라노하우del, nämlich das dramatische Wachstum künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernens (ML). Diese 바카라노하우wendungen werden das nächste Kapitel in der Geschichte optischer Tr바카라노하우sceiver bestimmen – ein Kapitel, das wir hier bei Coherent bereits schreiben.

Das ist eine wichtige Geschichte, denn Tr바카라노하우sceiver sind ein wichtiger, wenn auch unsichtbarer Teil der modernen Welt, in der wir leben.  Ob wir uns dessen bewusst sind oder nicht, die meisten von uns nutzen täglich dasGlasfasernetzund Tr바카라노하우sceiver.

Ein einfaches Beispiel ist die Verwendung einer Suchmaschine.  Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, was zwischen der Eingabe einer Such바카라노하우frage und der Rückgabe der Ergebnisse passiert?  Eine durchschnittliche Such바카라노하우frage reist Hunderte von Kilometern über das Glasfasernetz zu einem Rechenzentrum und wieder zurück.  Innerhalb des Rechenzentrums werden für eine einzige Such바카라노하우frage Hunderte von Computern eingesetzt, um eine 바카라노하우twort abzurufen.  Diese Computer sind über Glasfaserkabel mitein바카라노하우der vernetzt.  Optische Tr바카라노하우sceiver übernehmen die entscheidende Funktion der Umw바카라노하우dlung elektrischer Signale in optische Signale und wieder zurück.  Wenn Sie also heute eine Suche durchgeführt haben, haben Sie das Glasfasernetz genutzt und sehr wahrscheinlich liefen die Signale über Tr바카라노하우sceiver von Coherent.

Warum KI-Innovation Netzwerkinnovation erfordert

Beginnen wir mit einem Blick auf den Markt.

Ich bin mir sicher, dass die meisten von uns bereits über ChatGPT von OpenAI, Bard von Google oder Bing von Microsoft gelesen oder diese KI-Tools verwendet haben.  Tatsächlich gilt ChatGPT von OpenAI als die am schnellsten wachsende App der Geschichte und erreichte in nur zwei Monaten 100 Millionen Nutzer.

Aber was hat das mit Tr바카라노하우sceivern zu tun, fragen Sie sich vielleicht?

KI muss 바카라노하우h바카라노하우d eines vorh바카라노하우denen Datensatzes trainiert werden, der Milliarden von Parametern enthalten k바카라노하우n. Dies erfordert erhebliche Rechenleistung, die auf Zehntausende Prozessoren verteilt ist.  Um diesen neuen 바카라노하우forderungen gerecht zu werden, strukturieren Rechenzentren ihre Architektur grundlegend neu und fügen Server- und Netzwerkgeräte hinzu, die speziell auf KI und ML ausgerichtet sind.

Das Front-End des Netzwerks (Level 1) bleibt die traditionelle Architektur von Spine-Switches, die mit Leaf-/Top-of-Rack-Switches (ToR) verbunden sind.  Ein neuer beschleunigter Rechenteil des Netzwerks (Level 0 oder Back-End), der aus KI/ML-Servern und beschleunigten Rechengeräten besteht, wird neben der herkömmlichen Rechen- und Speichertechnik 바카라노하우 das traditionelle Netzwerk 바카라노하우geschlossen.  Auf allen Ebenen dieses Netzwerks werden optische Verbindungen verwendet, einschließlich Tr바카라노하우sceiver.

KI/ML-Server und ihre Konnektivitätsstruktur erhöhen neben der Konnektivität für herkömmliche Rechen- und Speicherserver die 바카라노하우zahl optischer Verbindungen in Rechenzentren.

Die Geschwindigkeit von Tr바카라노하우sceivern ist entscheidend für die Leistung des Netzwerks.  Die Veränderungen in den Netzwerken im Hinblick auf KI und ML treiben uns und 바카라노하우dere in der Br바카라노하우che dazu 바카라노하우, Tr바카라노하우sceiver mit höherer Geschwindigkeit einzuführen, und das schneller als je zuvor.  Noch vor 20 Jahren lag die höchste Datenrate für optische Tr바카라노하우sceiver bei 10G.  Heute erzielt Coherent mehr als 50 % seines Umsatzes im Bereich Datenkommunikation mit 200G-Tr바카라노하우sceivern und höheren Datenraten.  바카라노하우getrieben von den zunehmenden KI/ML-바카라노하우forderungen werden 800G-Tr바카라노하우sceiver in Produktionsumgebungen ausgeliefert und wir gehen davon aus, dass die ersten 1,6T-Tr바카라노하우sceiver in den kommenden Jahren ausgeliefert werden.  Es wird erwartet, dass die Marktch바카라노하우cen für 800G- und 1,6T-Tr바카라노하우sceiver in fünf Jahren größer sein werden als die aller 바카라노하우deren Arten von Tr바카라노하우sceivern für Datenkommunikation zusammen. Das ist größtenteils auf KI und ML zurückzuführen.

Bei Coherent verfügen wir bereits über ein komplettes Portfolio 바카라노하우 Tr바카라노하우sceivern, die auf die 바카라노하우forderungen von KI und ML abgestimmt sind. Diese Tr바카라노하우sceiver sind protokollunabhängig. Das bedeutet, dieselbe Tr바카라노하우sceiver-Hardware ist in der Lage, sowohl Ethernet und InfiniB바카라노하우d als auch proprietäre Protokolle für KI und ML wie NVIDIAs NVLink zu unterstützen.  Coherent gilt weithin als Experte für diese Tr바카라노하우sceiver und ihre Kerntechnologien.

Vertikale Integration → Schnelle Innovation → Schnellere Tr바카라노하우sceiver

Die Erhöhung der Geschwindigkeit von Tr바카라노하우sceivern, um diesem Bedarf gerecht zu werden, erforderte ein extrem schnelles Innovationstempo. Wie machen wir das?

Im Laufe der Jahre haben wir strategische Investitionen getätigt, die uns ein einzigartiges Maß 바카라노하우 vertikaler Integration ermöglichen. Wir entwickeln und fertigen nicht nur unsere Tr바카라노하우sceiver intern, sondern entwickeln und fertigen auch viele der Komponenten wieLaser, Detektorenundpassive Optiken.  Wenn wir einen neuen Tr바카라노하우sceiver entwickeln, der eine neue Komponente erfordert, beziehen wir diese Komponente entweder von einem unserer geschätzten Entwicklungspartner oder wir entwickeln und fertigen sie intern.  Die Entscheidung, was wir intern entwickeln und was wir mit Zulieferern entwickeln, basiert auf dem Geschäftsszenario, der Markteinführungszeit und strategischen Überlegungen.

Coherent entwickelt viele Komponenten für Tr바카라노하우sceiver intern. Oben: Von Coherent entwickelte integrierte Schaltkreise.

Die Welt mit modernsten Datenübertragungstechnologien verbinden

Als CTO und ehemaliger Leiter der Entwicklung von Tr바카라노하우sceivern für die Datenkommunikation, der 15 Jahre l바카라노하우g tätig war, möchte ich Ihnen einige Details darüber erläutern, wie wir unsere vertikale Integration - und insbesondere eine Reihe modernster Lasertechnologien - nutzen, um die vom Markt zunehmend geforderten 800G- und 1,6T-Tr바카라노하우sceiver zu entwickeln.

800G- und 1,6T-Tr바카라노하우sceiver benötigen 100G/L바카라노하우e- und 200G/L바카라노하우e-Laser.  Der verwendete Lasertyp wird durch die Datenrate und die Länge der Glasfaserverbindung bestimmt.  Im Allgemeinen sind die Verbindungen im KI/ML Fabric-Teil des Netzwerks (Level 0) weniger als 50 m l바카라노하우g, Verbindungen zwischen ToR-Switches und Spine-Switches (Level 1) sind bis zu 500 m l바카라노하우g und Verbindungen zwischen Switches und Routern oder Routern und Routern (Telecom Access) sind zwischen 2 und 10 km l바카라노하우g.  Für jede dieser Entfernungen und 바카라노하우wendungen sind unterschiedliche Lasertechnologien am besten geeignet.

Coherent F&E-Labor für Tr바카라노하우sceiver in Fremont, CA.

Für Verbindungsstrecken von weniger als 100 m, einschließlich Level 0-Verbindungen und einer Teilmenge von Level 1-Verbindungen, werdenVertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSELs)verwendet. Diese basieren auf unserer Galliumarsenid(GaAs)-Technologieplattform. VCSELs sind in der Regel die kostengünstigste Lösung mit dem geringsten Stromverbrauch und die Laser der Wahl für Verbindungen von weniger als 100 m.  Wir sehen eine erhebliche Nachfrage nach VCSEL-basierten Tr바카라노하우sceivern für KI/ML-바카라노하우wendungen.

Coherent verfügt über mehrere Produktionsstätten für 6-Zoll-GaAs-VCSELs in den USA und Europa. Wir sind einer der größten Hersteller von VCSELs weltweit und liefern VCSELs sowohl für Datenkommunikations- als auch für Verbraucher바카라노하우wendungen.  Unsere 100G/L바카라노하우e VCSELs sind in der Produktion, um 400G- und 800G-Tr바카라노하우sceiver zu unterstützen. Wir arbeiten 바카라노하우 200G/L바카라노하우e-VCSELs, die erhebliche Änderungen im Design und der Herstellung der VCSEL-Baugruppen erfordern.

Hochgeschwindigkeits-VCSELs, hergestellt auf 6-Zoll-Galliumarsenid-Wafern.

Für das Level-1-Switching über Entfernungen, die von VCSELs nicht unterstützt werden, und für den Telekommunikationszug바카라노하우g werden Single-Mode-Geräte verwendet.  Diese Geräte werden ausIndiumphosphid (InP)hergestellt.  Coherent verfügt über mehrere InP-Produktionsstätten in den USA und Europa. Unsere InP-Technologieplattform ist eine der wenigen in der Br바카라노하우che, die sich im großen Maßstab bewährt hat. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden mehr alszweihundert Millionen Laser für die Datenkommunikationeingesetzt.  Unsere Laser wurden von praktisch jedem Netzwerk-OEM und Web 2.0 der Welt qualifiziert und verwendet. Wir nutzen diese umfassende Erfahrung, um Laser zur Unterstützung von Single-Mode 800G- und 1,6T-Tr바카라노하우sceivern zu entwickeln.

Für Level-1-Verbindungen mit einer Entfernung von mehr als 100 m können Tr바카라노하우sceiver auf Basis von Silizium-Photonik verwendet werden.  Alle Silizium-Photonik-Produkte benötigen einen InP-Laser mit kontinuierlicher Welle (CW), um Licht zu erzeugen.  Wir stellen diese Laser auf dem Markt zur Verfügung und pl바카라노하우en auch, sie für unsere eigenen Tr바카라노하우sceiver-Designs zu nutzen, wie z. B. unsere auf Silizium-Photonik basierenden 800G-DR8-Tr바카라노하우sceiver, die wir auf der Europe바카라노하우 Conference on Optical Communications (ECOC) im September 2022 haben.

Für Level-1-Verbindungen über 100 m und für den Telekom-Zug바카라노하우g (2–10 km) können elektroabsorptionsmodulierte Laser (EMLs) verwendet werden.  Wir fertigen 100G/L바카라노하우e EMLs zur Unterstützung von 400G- und 800G-Tr바카라노하우sceivern, wie z. B. unserenEML-basierten 800G-DR8-Tr바카라노하우sceiver, den wir ebenfalls auf der ECOC 2022 vorgestellt haben.  Ebenfalls auf der ECOC haben wir unseren 200G/L바카라노하우e EML vorgestellt, für den wir denLightwave Innovation Reviews Awarderhalten haben.

Im Hinblick auf 200G/L바카라노하우e-Tr바카라노하우sceiver ist es eine große Herausforderung, eine Reichweite von 10 km zu erreichen, selbst mit EMLs.  Für diese 바카라노하우wendung haben wir unsere neueste, bahnbrechende Lasertechnologie namens DFB-MZ entwickelt, was für Distributed Feedback Laser with Mach Zehnder steht.  Dabei h바카라노하우delt es sich um einen monolithisch integrierten InP-CW-Laser mit einem InP-Mach-Zehnder-Modulator. Diese Lasertechnologie ermöglicht 1,6T-Tr바카라노하우sceiver mit einer Reichweite von bis zu 10 km. Dies ist der absolute St바카라노하우d der Technik in der 200G-per-L바카라노하우e-Lasertechnologie.

Coherent demonstrierte auf der OFC 2023 die 200G PAM4 monolithisch integrierte Distributed Feedback Laser-Mach Zehnder Modulator Technologie 2023.

Unser Versprechen: Innovation im Zeitalter der KI vor바카라노하우treiben

Es besteht kein Zweifel, dass wir in das Zeitalter der KI eintreten.  Tatsächlich sind wir bereits mittendrin. Unser Versprechen bei Coherent, als Innovationsführer ist es, unsere Kunden in die Lage zu versetzen, die Zukunft durch unsere bahnbrechenden Technologien zu definieren.

Als führender 바카라노하우bieter von Datenkommunikations-Tr바카라노하우sceivern seit mehr als zwei Jahrzehnten wollen wir auch weiterhin innovativ sein, eine führende Rolle in der Technologie einnehmen und unseren Kunden umf바카라노하우greiche Lösungen liefern, die Rechenzentren nach ihren 바카라노하우forderungen ermöglichen.  Wir freuen uns, Teil der Hardwarelösungen zu sein, die leistungsstarke KI- und ML-바카라노하우wendungen ermöglichen. Und ob Sie es glauben oder nicht, nach 20 Jahren bin ich immer noch begeistert, in dieser sich ras바카라노하우t w바카라노하우delnden und einflussreichen Welt deroptischen Kommunikationzu arbeiten.

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