券商观点|通信行业周报:AI超算下的光互联-光模块、AOC与DAC
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7月9日,国盛证券发布一篇通信行业的研究报告,报告指出,AI超算下的光互联-光模块、AOC与DAC。
报告具体内容如下:
通过深入研究AI算力巨头英伟达近年的AI超算方案,我们注意到,通信网络是制约数据中心算力高低的关键因素。在多线程并行计算下,通信成为制约算力的短板,只要有一条交换链路出现网络阻塞或丢包,就会产生I/O延迟。因此,AI超算对于网络层数据传输速率和延时要求非常苛刻,需要高带宽、高速率的交换机和通信链路匹配。
交换网络的连接方案多样,AI超算和DCI场景中,主流是光模块+光纤、AOC(ActiveOpticalCables,有源光缆)和DAC(DirectAttachCables,直连电缆),DAC也可分为有源ACC、AEC和无源DAC。
光模块+光缆最为主流,本身衍生出众多传输速率和封装类型,可以广泛、灵活应用于多种场景中,例如长距离电信传输网、中距离接入网和DCI、服务器架顶交换机皆可看到光模块家族的身影;光模块的I/O端口也可以广泛适配各种光纤连接器,传输距离灵活可控。
AOC将光模块和光缆集成化,避免光口被污染的可能性,以提升可靠性。AOC是成本与性能折中的一种优化设计方案,减少光器件数、去除DDM(数字诊断)功能,专用于超短距离的架顶以太网或InfiniBand交换机的互联场景,通常是100米传输距离。因为传输距离超短,所以AOC使用的光模块通常是VCSEL多模方案。
DAC没有光电转换模块,线缆两头是简单的电缆连接头,因此成本非常低。DAC可以进一步细分为有源ACC、AEC和无源DAC,有源ACC、AEC相比无源DAC传输距离更长。由于铜的物理性能限制,DAC传输距离极短,且带宽越大,有效传输距离就越短。在速率从400G向800G升级中,其传输距离将从3m缩短到2m。
三种方案各有所长,适用场景各不相同。在传输场景上,光模块+光缆范围最广,从电信汇聚前传、中传网络,到数通交换机都可以使用;AOC则适用于百米距离的大带宽架顶交换机互联;DAC适用于服务器和GPU连接到架顶交换机。从成本看,光模块+光纤成本较高,但组网灵活,从全成本角度考虑仍是海外云厂商最主流方案;AOC因为是集成化设计,因此成本次之;DAC无需光电转换,成本最低,但高速率下传输距离距离极大受限,我们认为,电信接入网的“光进铜退”也将在AI超算中上演,此前因为高速率光模块成本原因,AOC方案优势不明显,但随着高速率光模块成本的降低,AI超算时代DAC方案有望加速向AOC方案升级。
风险提示:AI发展不及预期,算力需求不及预期。
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