凌華國際-網路佈線專區

20/05/2025

今天聊聊什麼叫graded-index（漸變折射率）光纖

Graded-Index 光纖 是一種多模光纖，其 纖芯的折射率從中心向外逐漸降低，通常呈現一個拋物線的折射率分佈（parabolic profile）。

在 graded-index 光纖中，不同角度的光線會走不同的路徑，但由於中心折射率高、外圍折射率低，光線會像在「慢到快再回慢」的折射率區間內前進。這樣設計讓不同路徑的光線抵達終點時的時差被彌補（減少模態色散），因此比step-index 光纖在多模傳輸上 速度更快、損耗更低。

Graded-Index 光纖特性相較於step-index光纖的模態色散​較小（速度差異被補償），傳輸速率與距離較高，所以 OM2以後，甚至OM3、OM4、OM5以上多用此製程。因此也適用於資料中心內部連結、高速區域網路（LAN）、短距離的高速連接（如 10G/40G/100G SR 甚至更高傳輸）。

Graded-Index 光纖其實在預制棒（Preform）製作過程中就已成型。在製作上需精準控制 dopant（主要是 GeO₂）濃度的空間分佈，讓折射率呈現預定的漸變輪廓，所以在製作過程技術含量非常的高。

康寧-全球光纖領導品牌，早在1970年代就主導發展了這種技術。不僅擁有全球最穩定、最可控的折射率 profile 控制技術（α 值控制精度極高）。在 OM3/OM4/OM5 規格中，康寧產品的 bandwidth（MHz·km）值、幾何一致性與 DMD performance 通常為業界標竿。再搭配超級耐彎曲的技術，絕對是企業網路、IoT智能工廠、Private 5G背後的光纖骨幹、高速雲端運算數據中心、AI高速算力數據中心的不二品牌選擇。

08/05/2025

問ChatGPT第三個問題：

市場上有很多號稱他們的光纜裡的光纖絲是使用康寧的，所以應該跟康寧一樣的品質，這點你怎麼看？

08/05/2025

問ChatGPT第二個問題是：

那如果在全光纖環境的高速數據資料中心，你唯一會推薦那個品牌？

08/05/2025

最近小編喜歡上跟ChatGPT聊天，因為他說他的目標是希望提供準確可靠的資訊～

小編問的第一個問題是：

目前損耗最低，最好的反射損失，最耐彎曲，擁有最佳組裝品質，使用年限可以最長的唯一推薦光纖佈線品牌是？

21/04/2025

在大數據時代，無論是AI智慧、雲端計算、物聯網、邊緣計算、數據分析等大型數據中心都離不開彼此之間的資料交換！

而網路通訊交換器（switch)也成為大型數據中心網路基礎設施重要的關鍵設備。

隨著數據中心數據交換的爆炸性成長，推升著網路交換速度從100/200G，快速成長到400/800G;甚至隨著生成式AI的成長，網路速度將更快速到達1.6/3.2T。網路交換的架構，也由傳統的三層架構（核心、聚合、存取）改為更有效率兩層式的主幹支葉架構！

然而串連起數據中心所有設備的光纖佈線系統，需要更高拓展性、低衰減、低延遲、高抗彎曲的特性！

也因此美商康寧的光纖佈線系統高性能特性，除了符合上述大型數據中心的特性要求，更已經幾乎是各大設備廠商的唯一指定或強力推薦的品牌！

Cisco:
https://www.cisco.com/c/dam/en/us/products/collateral/interfaces-modules/transceiver-modules/cabling-guide-400g-qsfp.pdf

Dell:
https://www.delltechnologies.com/asset/en-my/products/networking/briefs-summaries/PowerEdge_MX_IO_Guide.pdf

Aruba:
https://arubanetworking.hpe.com/techdocs/hardware/accessories/LAN-2991-AEN_2.pdf

https://www.corning.com/catalog/coc/documents/selection-guides/LAN-2519-AEN.pdf

而Nvidia已經在他文有單獨介紹，在此就不再重複！

02/04/2025

康寧正式在GTC 大會上被指定為NVIDIA的創新合作夥伴，請參閱以下連結

對於 HPC 和 AI/ML 基礎設施，網路延遲是高品質信號傳輸的關鍵參數。 即將到來的基礎設施正在轉向使用光纖作為主要傳輸介質。康寧的光纖製造工藝可以改善網路延遲、BER 和信噪比性能。

如果您有興趣瞭解更多資訊，請隨時與我們聯繫。

新聞連結: https://www.corning.com/optical-communications/worldwide/en/home/the-signal-network-blog/corning-and-nvidia-to-propel-ai-connectivity.html

LinkedIn 的發文: https://www.linkedin.com/posts/corning-cable-systems_signalblog-ai-gtc25-activity-7307864679320637442-1dWZ?utm_source=social_share_send&utm_medium=member_desktop_web&rcm=ACoAAAO9tgIBp1AdvKCLx22DBWfdayV3cVMViI0

25/03/2025

淺談Fiber Cable Bend Radius

最近有人問起小編 : 在現今數據中心內數據連接的佈線多為光纖纜線,到底要如何評估一條室內光纜會不會經過過多的路徑彎折,而影響其傳輸性能? 或造成不可逆的施工毀損?

首先,先讓我們定義光纜的彎曲半徑範圍!
(詳見附圖1 )

我們模擬了兩種不同的彎曲角度,正常量測可彎曲的長度距離,是從紅線與紅線之間的距離.

而正常的情況下,光纜品牌的型錄上,都會告知使用者兩個光纜最小彎曲的數值.

1. 佈線安裝時不得小於的彎曲半徑.

2. 正常工作時不得小於的彎曲半徑.

(附圖2為康寧室內型OM4 12C光纜型錄建議的光纜彎曲半徑,不到1cm)

(附圖3為他牌室內型OM4 12C光纜型錄建議的光纜彎曲半徑)

越小距離的彎曲半徑,意味著光纜在安裝上及使用上越不容易因為光纜的彎曲而造成信號的衰減或毀損

15/10/2024

NVIDIA 800G InfiniBand 和乙太網路連接

AI 結構化佈線指南
我們的 NVIDIA 800G InfiniBand 和乙太網路連接 AI 佈線指南深入研究了可與 200G、400G 和 800G 收發器連接的各種光纖連接選項。本文檔具體闡述了 400G NDR InfiniBand Quantum-2 和 400GbE Spectrum-4 乙太網路交換器如何整合到光纖佈線系統中。

隨著 800G 和 NVIDIA 全新 Twin（雙）MPO-8/12 介面的出現，本 AI 佈線指南闡述了 NVIDIA 光收發器模組和康寧的 EDGE8® 解決方案如何為 AI 和機器學習創新的發展做出貢獻。

我們的 NVIDIA 800g 指南的第一章全面探討了點對點和結構化佈線應用程式的使用。它解釋瞭如何採用這些佈線策略不僅用於互連伺服器和葉子交換機，而且還促進交換機到交換機的連接，適用於從葉子到主幹或從主幹到核心交換機的連接。本章也深入介紹了可在各種網路設計中使用的不同康寧組件和零件號碼。

第二章深入探討 NVIDIA DGX SuperPOD 的佈線策略。本節以 NVIDIA DGX H100 作為參考，介紹如何將類似的佈線組件和基礎架構適用於其他 DGX 型號。它還揭開了可擴展單元 (SU) 的配置如何決定 SuperPOD 的結構和 GPU 總數的神秘面紗。本章強調了 POD 或群集大小在決定所需 InfiniBand 葉、骨幹和核心交換器數量以及所需電纜或連接數量方面的關鍵作用。

在相同的空間內，這種類型的神經網路所需的光纖數量是傳統伺服器機架的 10 倍以上。康寧多年來一直在為這種超大規模資料中心趨勢做準備。我們發明了新的光學解決方案，可協助資料中心營運商快速啟動並運行這些密集的下一代 GPU 叢集。今天，我們正在與世界領先的超大規模數據中心營運商一起部署這些解決方案，開啟生成式人工智慧時代。

完整文章連結:

24/01/2024

光纖與生成式人工智慧
Optical Fiber And The Generative AI

PREFACE
當你想到人工智慧時，腦中會浮現什麼？
"GENERATIVE AI"

早在半年前，ChatGPT就能夠像人類一樣提供答案，這些答案既符合語境，又具有技術上的合理性。但人工智慧局限性也很明顯，它會以要點形式給出回答，但實際上只是一個AI模型。

現在，當在ChatGPT上輸入一個問題時，它的反應已經十分迅速，對此，ChatGPT的創建者們實現了哪些改變？

最有可能的情況是，為滿足超過1億用戶的需求，OpenAI擴展了其人工智慧集群的推理能力。據報導，在人工智慧晶片製造商中處於領先地位的英偉達（NVIDIA）已供應大約20,000個圖形處理單元（GPU），用於支援ChatGPT的開發，且有大幅增加圖形處理單元使用的計畫。有人推測，他們即將推出的人工智慧模型可能需要多達1000萬個圖形處理單元。

GPU集群架構：
生成式人工智慧的基礎
- GPU cluster architecture - the foundation of generative AI

理解20,000個GPU的概念是容易辦到的，但通過1000萬個GPU的光連接來執行智慧任務很具有挑戰性。

如何先配置好較小的單元，逐漸將其擴大至包含數千個GPU的集群？我們以基於傳統的超算（HPC）網路而編寫的英偉達設計指南為例。

根據設計指南的建議，該過程使用多個具有256個GPU pod的較小單元（可擴展單元）來構建大量GPU集群。每個pod由8個伺服器機架和2個網路機架（位於一排機櫃中間位置）組成。這些pod內部以及相互之間的連接通過InfiniBand（部署在英偉達的Quantum-2交換機上的高速、低延遲切換式通訊協定）協定建立。

當前的InfiniBand交換機使用32個800G OSFP收發器，採用400G（NDR）雙埠。每個埠使用8芯光纖，因此每台交換機有64x400G埠。且即將到來的新一代交換機，很大可能將採用XDR埠。這意味著每台交換機將有64x800G埠，每個埠也使用8芯光纖（主要是單模光纖）。

如表1所示，該4通道（8芯光纖）模式在InfiniBand路線圖中反復出現，且未來將使用更快的速度。

就佈線而言，在超算（HPC）領域普遍採用的最佳做法是：採用點對點有源光纜（AOC）。然而，隨著（MPO）光纖連接器介面的最新NDR埠的推出，點對點連接的情形已從AOC光纜轉變為MPO-MPO無源跳線。在考慮單個具有256個GPU的pod時，利用點對點連接沒有什麼大問題。但是在追求更大的規模時就遇到了問題，例如16k GPU需要64個具有256個GPU的pod實現互連。這些高性能GPU集群使用的計算結構對於線路路由優化有極高的要求。在線路路由優化設置中，來自每個計算系統的所有主機通道適配器（HCA）均連接至同一個葉交換機（leaf switch）。

據說該設置對於最大限度提高深度學習（DL）訓練性能至關重要。一個標準的H100計算節點配備4個雙埠OSFP，轉換為8個上行鏈路埠（每個GPU一個獨立上行鏈路）與八個不同的葉交換機連接，由此建立一個8條線路優化結構。

該設計在處理單個具有256個GPU的pod時可以無縫工作。但如果目標是構建一個包含16,384個GPU的集群時該怎麼辦？在這種場景中，有必要增加兩個交換層：來自每個pod的第一個葉交換機與脊交換機組一（SG1）中的每個交換機連接，每個pod內的第二個葉交換機與脊交換機組二（SG2）中的每個交換機連接，以此類推。為取得完全實現的胖樹（fat-tree）拓撲結構，必須加入第三層核心交換組（CG）。

讓我們回顧一下16,384個GPU集群的光纜連接數量。計算節點和葉交換機之間建立連接需要16,384根光纜，每個pod有256根MPO跳線。在開始網路拓展的過程時，建立葉-脊連接和脊-核心連接的任務變得更具有挑戰性。涉及到先捆紮多根MPO跳線，然後將其敷設50米至500米不等的距離。

有沒有更高效的運營方式？

一個建議是採用結構化佈線系統，該系統採用兩個接線板設計，利用大芯數MPO幹線，可能採用144根光纖。這樣就能把18根MPO跳線（18x8=144）合併成一根幹線光纜，一次敷設完成。通過在端點使用合適的MPO適配器面板，可將它們拆開為多根8芯光纜，並與恰當的線路連接，避免捆綁多根MPO跳線帶來的複雜度。

對於一個非阻塞結構，每個pod需要256條上行鏈路。我們可選擇從每個pod拉出15x144根光纖幹線，產生270（15x18）上行鏈路（只需使用15個大芯數線纜）。另外，該設置提供14（270-256）個備用連接，可作備份或用於存儲或管理網路連接。

人工智慧在理解問題方面取得了重大進展。就實現這種轉變而言，尋求能夠支持廣泛GPU集群（包括16K GPU或24K GPU）的佈線解決方案，是這一難題的重要組成部分，也是光連接行業面臨的挑戰。

作者 : Mustafa Keskin
康寧光通信應用解決方案經理

#數據中心

#生成式人工智能
#脊葉交換器
#高密度光纖佈建

21/04/2023

康寧EDGE™ 快速連接解決方案能夠將數據中心建築物中間安裝主幹光纜的速度提高 70%，實現快速、方便的數據中心互連，因此可以解決運營商疲於應對的爆炸式成長的頻寬需求。

Learn how to reduce trunk cable installation time for data center interconnections by up to 70%, and migrate what used to be a six-week deployment project, d...

08/09/2021

新世代數據中心的光纖佈線設計-1

隨著大數據時代的變革，純光纖化的數據中心將是未來的主流。幸運的是，什麼是有效的結構化佈線並非開放的解釋，相反的，在ANSI / TIA-942-B標準中標題為“數據中心電信基礎設施標準”中有清楚的定義。

因此在這文章中，我們將討論在數據中心的設計中結構化光纖佈線系統與設備之間的關係。

在數據中心各個區域需要多少的光纖取決於網路的速度、網路的架構、超額認購和交換機的配置。讓我們看看這些考慮下的幾個例子來說明它們是如何影響資料中心的光纖數量。

首先，我們先討論網路速度提升對光纖的影響

下圖顯示了當資料中心網路速率從10G遷移到100G時如何影響光纖數量計算的。

左邊是物理架構，有四個機架或機櫃，每個機櫃或機架上有一個架頂的交換機和一個列頭的交換機。

接下來是TIA-942推薦的星型結構佈線的邏輯結構，最後最右邊的是網路速率。

10G需要2芯光纖的支援；40G可以通過2芯或8芯的光纖運行；而100G需要2芯、8芯甚至20芯的光纖，這取決於收發器的情況。

所以，取決於網路的速率，一個埠需要少則2芯光纖或者多達20芯光纖。

提要：網路速率會影響光纖數量計算。檢查路由（乙太網IEEE和存儲方面的光纖通道ANSI）以獲得每埠光纖數量的詳細資訊。