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L'évolution rapide des applications gourmandes en données, telles que l'intelligence artificielle (IA), l'apprentissage automatique et le calcul haute performance, exige des solutions réseau innovantes offrant une bande passante élevée, une faible latence et une efficacité énergétique optimale. La commutation de circuits optiques (OCS) est la solution idéale pour répondre à ces besoins au sein des centres de données et des clusters d'IA. Afin d'accélérer son adoption et d'assurer une intégration transparente aux architectures réseau modernes, la communauté OCP a créé le sous-projet OCS au sein du projet OCP Networking.
La mission du sous-projet OCS est de standardiser et de faire progresser la commutation de circuits optiques (OCS ) en tant que solution ouverte, évolutive et efficace pour les réseaux de nouvelle génération. En créant des spécifications ouvertes, en intégrant l'OCS aux réseaux définis par logiciel (SDN) et en favorisant l'interopérabilité, nous souhaitons exploiter pleinement le potentiel de l'OCS pour les centres de données, les clusters d'IA et au-delà, conformément à la vision d'OCP : ouverture, évolutivité, efficacité et innovation communautaire.
L'industrie exige la technologie de commutation de circuits optiques (OCS)
La Fondation Open Compute Project (OCP), organisation à but non lucratif qui met les innovations hyperscale à la portée de tous, a annoncé la création d'un nouveau sous-projet de commutation de circuits optiques (OCS). Ce sous-projet facilitera la collaboration autour de technologies OCS ouvertes afin de répondre aux exigences croissantes de connectivité : haut débit, faible latence et efficacité énergétique pour les applications gourmandes en données comme l'intelligence artificielle. Il sera codirigé par des bénévoles d'iPronics et de Lumentum, membres de l'OCP. Parmi les premiers participants figureront Coherent, Google, Lumotive, Microsoft, nEye, NVIDIA, Oriole Networks et POLATIS (HUBER+SUHNER).
« Contrairement à la commutation électrique traditionnelle, OCS exploite la technologie photonique pour acheminer les données par voie optique, réduisant ainsi la consommation d'énergie et améliorant la fiabilité des charges de travail d'IA à grande échelle. Alors que les clusters d'IA évoluent pour répondre aux exigences de calcul de l'IA générative et des grands modèles de langage (LLM), OCS offre une solution évolutive et durable pour gérer le débit de données massif requis, garantissant une intégration transparente avec tous les protocoles réseau tout en s'adaptant aux mêmes API réseau logicielles et cadres de gestion », a déclaré Peter Roorda, directeur général de la commutation chez Lumentum.
« Les centres de données d'IA et les infrastructures modernes utilisent un mélange d'interconnexions électroniques et optoélectroniques hybrides, adaptées aux différentes charges de travail et aux différentes régions. L'ajout de commutateurs de circuits optiques compacts et rapidement reconfigurables à cette panoplie d'outils optimise les ressources, accroît les performances et réduit les coûts. Le projet Open Compute offre une opportunité unique de démocratiser l'accès et de favoriser le développement de solutions ouvertes et évolutives qui répondent aux besoins changeants du marché et façonnent l'avenir de l'informatique », a déclaré Daniel Pérez-López, cofondateur et directeur technique d'iPronics.
« Google utilise largement la technologie de commutation de circuits optiques (OCS) dans ses centres de données, intégrée à ses architectures réseau Jupiter/AI, via son projet Apollo, au sein de ses systèmes TPU, pour des performances supérieures et un coût total de possession optimisé. Google est heureux de collaborer avec des experts du secteur en OCP pour définir des interfaces logicielles (basées sur gNMI, gNOI, gNSI et OpenConfig) qui permettent à la technologie OCS de s'étendre à l'ensemble de l'écosystème de manière interopérable », a déclaré Ryohei Urata, ingénieur principal chez Google Cloud.
Le sous-projet OCS sera présenté pour la première fois lors du sommet OCP APAC, qui se tiendra les 5 et 6 août 2025 à Taipei, à Taïwan. Cette présentation se déroulera dans le cadre du programme de travail sur les réseaux de communication optique, organisé conjointement par l'OCP et le Forum mondial IOWN.
Les membres du Forum mondial IOWN se réjouissent de la création du sous-projet OCP OCS. Une infrastructure optique permet non seulement une transmission de données à haut débit, à faible latence et économe en énergie, mais elle prolonge également la durée de vie de l'infrastructure et contribue à sa durabilité. Pour y parvenir, il est nécessaire de disposer d'un solide écosystème composé d'implémenteurs de produits, de développeurs de logiciels et d'adopteurs. OCP sera un partenaire de poids pour développer un tel écosystème », a déclaré Masahisa Kawashima, président du groupe de travail Technologie du Forum mondial IOWN.
(a) Réseau à commutation de circuits optiques (OCS). (b) Réseau à commutation électronique de paquets (par exemple, Ethernet)
Application de la technique de commutation de circuits optiques
La photonique est considérée comme une alternative aux centres de données IA. Par conséquent, ce secteur regorge d'innovations, que des entreprises, des grands fournisseurs aux startups avant-gardistes, cherchent à développer. Voici quelques exemples intéressants.
Fin mars, iPronics a annoncé le lancement du ONE-32, présenté comme le premier commutateur de circuit optique (OCS) basé sur la photonique sur silicium. La commutation de circuit optique utilise des signaux optiques pour établir des voies de communication directes entre les points d'extrémité, éliminant ainsi le besoin de conversions optique-électrique-optique et réduisant la latence et la consommation d'énergie.
iPronics affirme que le ONE-32, exploitant une plateforme photonique sur silicium CMOS (semi-conducteur à oxyde de métal complémentaire), réduira la consommation d'énergie du commutateur jusqu'à 50 %. Christian Dupont, PDG d'iPronics, a déclaré que le ONE-32 « exploite pleinement le potentiel des réseaux optiques pour les centres de données ».
La même semaine, Lumentum a annoncé que son OCS R300 était testé par de nombreux clients hyperscale. Le R300 repose sur la technologie de commutation optique MEMS (systèmes microélectromécaniques), et l'entreprise affirme que ce produit enrichit son vaste portefeuille de solutions photoniques innovantes qui améliorent l'évolutivité des centres de données IA.
NVIDIA, quant à elle, affirme innover en intégrant directement la photonique silicium à ses circuits intégrés de commutation NVIDIA Quantum et Spectrum. Les systèmes de commutation photonique silicium de l'entreprise, appelés photoniques silicium co-packagées, offrent une consommation d'énergie 3,5 fois inférieure, une latence plus faible et une résilience réseau considérablement améliorée par rapport aux émetteurs-récepteurs optiques enfichables plus traditionnels. « Nous sommes à l'aube d'une nouvelle ère où efficacité rime avec performance, accélérant les avancées de l'IA et remodelant le paysage des centres de données pour les générations futures », a écrit l'entreprise dans une vision qui s'inscrit dans les discussions actuelles du secteur sur la fabrication de silicium, notamment une conférence à Microelectronics UK les 24 et 25 septembre 2025, où des experts exploreront en profondeur ces nouvelles possibilités.
Le jour même de la sortie d'iPronics, Lightmatter a fait deux annonces. L'entreprise a annoncé la sortie des Passage M1000 et L200. Conçus pour les XPU (unités de traitement intégrant différentes architectures) et les commutateurs de nouvelle génération, ces derniers visent à fournir les éléments essentiels des optiques co-packagées, intégrant optique et électronique pour réduire la consommation et augmenter la bande passante des réseaux de données.
« Les interconnexions des centres de données IA sont confrontées à des défis croissants en termes de bande passante et de puissance », a déclaré Andrew Schmitt, fondateur et analyste principal chez Cignal AI. « Les optiques co-packagées, intégrant l'optique directement sur les XPU et les commutateurs, sont la solution incontournable. »
Fin mars, iPronics a annoncé le lancement du ONE-32, présenté comme le premier commutateur de circuit optique (OCS) basé sur la photonique sur silicium. La commutation de circuit optique utilise des signaux optiques pour établir des voies de communication directes entre les points d'extrémité, éliminant ainsi le besoin de conversions optique-électrique-optique et réduisant la latence et la consommation d'énergie.
iPronics affirme que le ONE-32, exploitant une plateforme photonique sur silicium CMOS (semi-conducteur à oxyde de métal complémentaire), réduira la consommation d'énergie du commutateur jusqu'à 50 %. Christian Dupont, PDG d'iPronics, a déclaré que le ONE-32 « exploite pleinement le potentiel des réseaux optiques pour les centres de données ».
La même semaine, Lumentum a annoncé que son OCS R300 était testé par de nombreux clients hyperscale. Le R300 repose sur la technologie de commutation optique MEMS (systèmes microélectromécaniques), et l'entreprise affirme que ce produit enrichit son vaste portefeuille de solutions photoniques innovantes qui améliorent l'évolutivité des centres de données IA.
NVIDIA, quant à elle, affirme innover en intégrant directement la photonique silicium à ses circuits intégrés de commutation NVIDIA Quantum et Spectrum. Les systèmes de commutation photonique silicium de l'entreprise, appelés photoniques silicium co-packagées, offrent une consommation d'énergie 3,5 fois inférieure, une latence plus faible et une résilience réseau considérablement améliorée par rapport aux émetteurs-récepteurs optiques enfichables plus traditionnels. « Nous sommes à l'aube d'une nouvelle ère où efficacité rime avec performance, accélérant les avancées de l'IA et remodelant le paysage des centres de données pour les générations futures », a écrit l'entreprise dans une vision qui s'inscrit dans les discussions actuelles du secteur sur la fabrication de silicium, notamment une conférence à Microelectronics UK les 24 et 25 septembre 2025, où des experts exploreront en profondeur ces nouvelles possibilités.
Le jour même de la sortie d'iPronics, Lightmatter a fait deux annonces. L'entreprise a annoncé la sortie des Passage M1000 et L200. Conçus pour les XPU (unités de traitement intégrant différentes architectures) et les commutateurs de nouvelle génération, ces derniers visent à fournir les éléments essentiels des optiques co-packagées, intégrant optique et électronique pour réduire la consommation et augmenter la bande passante des réseaux de données.
« Les interconnexions des centres de données IA sont confrontées à des défis croissants en termes de bande passante et de puissance », a déclaré Andrew Schmitt, fondateur et analyste principal chez Cignal AI. « Les optiques co-packagées, intégrant l'optique directement sur les XPU et les commutateurs, sont la solution incontournable. »
Relations entre les OCS et les techniques conventionnelles
Composants de base de l'OCS
Commutateurs optiques : Les commutateurs optiques constituent l'épine dorsale des systèmes de communication optiques (OCS). Ce sont des dispositifs capables d'acheminer les signaux optiques d'un port à un autre sans les convertir en signaux électriques. Il existe différents types de commutateurs optiques, notamment les commutateurs MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) , les commutateurs à cristaux liquides et les commutateurs thermo-optiques. Chaque type présente ses propres avantages et est choisi en fonction des exigences spécifiques du réseau.
Multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) : Le WDM est une technique permettant de multiplexer plusieurs signaux optiques sur une même fibre optique en utilisant différentes longueurs d'onde lumineuses. Cela permet la transmission simultanée de plusieurs flux de données sur une même fibre optique, augmentant ainsi considérablement la capacité du réseau.
Amplificateurs optiques : Les amplificateurs optiques servent à amplifier la puissance des signaux optiques lors de leur transmission sur le réseau. Ceci est essentiel pour maintenir l'intégrité du signal sur de longues distances et garantir que les données parviennent à destination sans dégradation.
Fibermart se concentre sur la recherche, le développement, la conception et la fabrication de produits et services de connectivité fibre optique pour les particuliers, les entreprises, les opérateurs, les FAI et les fournisseurs de réseaux. Nous nous engageons à offrir des performances et une innovation de pointe, en suivant le rythme du développement afin de fournir un support technique et matériel de pointe.
Avantages de l'OCS
Faible latence : en éliminant les conversions OEO, OCS réduit la latence associée à la transmission de données, ce qui le rend idéal pour les applications qui nécessitent un traitement de données en temps réel.
Bande passante élevée : OCS peut gérer efficacement les flux de données à bande passante élevée, ce qui le rend adapté aux applications telles que le streaming vidéo, le cloud computing et les interconnexions de centres de données.
Efficacité énergétique : L'OCS consomme moins d'énergie que la commutation électronique, car il élimine le recours aux conversions OEO énergivores. Il s'agit donc d'une option écologique pour les opérateurs de réseau.
Évolutivité : Les réseaux OCS peuvent être facilement adaptés à l'augmentation du trafic de données grâce à l'ajout de commutateurs optiques et de fibres. Cette évolutivité est essentielle pour répondre aux exigences croissantes des réseaux modernes.
Résumé
La commutation de circuits optiques (OCS) est une technologie révolutionnaire qui améliore les performances et l'efficacité des réseaux optiques. En permettant la reconfiguration dynamique des circuits optiques, l'OCS réduit la latence, économise l'énergie et prend en charge la transmission de données à haut débit. Face à la demande croissante de réseaux plus rapides et plus performants, l'OCS jouera un rôle crucial dans l'avenir des télécommunications.
(Sources de Open Computer Project, MICROELECTRONICS UK, organisé par Fibermart, Fiber-Mart.com)
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