Ayar Labs, ein Anbieter von optischen Konnektivit\u00e4tsl\u00f6sungen f\u00fcr datenintensive Anwendungen, erreichte Anfang M\u00e4rz einen Meilenstein: Das Unternehmen stellte das nach eigenen Angaben erste kompakte CMOS-Chiplet mit einer \u00dcbertragungsleistung von 4 Terabit pro Sekunde (Tbps) \u00f6ffentlich vor. So bietet Ayar Labs nun integrierte optische E\/A-L\u00f6sungen mit einer Latenzzeit von weniger als 10 Nanosekunden und einer Leistungsaufnahme von weniger als 10 Watt an. Die Zielgruppe sind wichtige Kunden in den Bereichen Halbleiter, k\u00fcnstliche Intelligenz, Hochleistungsrechner (HPC) sowie Luft- und Raumfahrt. Optische E\/A-Systeme wie diese sind unter anderem f\u00fcr Rechenzentren entscheidend.<\/p>\n\n\n\n
Optische L\u00f6sungen f\u00fcr Rechenzentren nehmen mit den heutigen Datenexplosionen an Bedeutung zu \u2013 schlie\u00dflich handelt es sich um eine Landschaft, die nach Hochgeschwindigkeitsverbindungen mit hoher Bandbreite verlangt. Immer mehr Nutzer, mehr Ger\u00e4te f\u00fcr das Internet der Dinge (IoT), mehr Dienste und mehr Zugriffe f\u00fchren zu einer hohen Nachfrage nach leistungs-, energie- sowie kosteneffizienter Konnektivit\u00e4t \u2013 Eigenschaften, die optische Verbindungsl\u00f6sungen in sich vereinen.<\/p>\n\n\n\n
\u00a0 Gleichzeitig dazu setzen sich Rechenzentren immer mehr aus heterogener und ma\u00dfgeschneiderter Hardware zusammen, die unterschiedliche Rechenanforderungen erf\u00fcllen kann. Infolgedessen gehen viele gro\u00dfe Rechenzentren zu untergliederten Architekturen \u00fcber<\/a>: Verschiedene Hardwareressourcen wie Arbeitsspeicher und Lagerung sind hier unabh\u00e4ngig voneinander organisiert. Gleichzeitig sind sie mit einem Netz verbunden, das man als disaggregiertes Rechenzentrum bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n Der Ansatz der Entflechtung von Rechenzentrumskomponenten kann ein Weg sein, um mehr Rechenleistung f\u00fcr massive Arbeitslasten zu erm\u00f6glichen. Gleichzeitig sichert dies Faktoren wie mehr Flexibilit\u00e4t, Skalierbarkeit und Energieeffizienz. Mit Disaggregation ist es m\u00f6glich, dass die Architektur des Rechenzentrums die oft nicht ausreichend genutzten Computerressourcen besser nutzt \u2013 zum Beispiel, indem f\u00fcr einen bestimmten Task die erforderliche Rechenleistung, der Arbeitsspeicher und das Speichersystem explizit zugewiesen werden. Die \u00fcbrigen Ressourcen stehen f\u00fcr andere Arbeitsschritte zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n Die meisten modernen Rechenzentren wenden eine Methode der Ressourcennutzung an, die sich auf eine feste Anzahl verbundener Elemente in Blade-Servern st\u00fctzt (z. B. CPUs und Speicher). Die Aufgliederung der Ressourcen steht im Gegensatz zu diesem Verfahren.<\/p>\n\n\n\n In den heutigen Rechenzentren werden Tausende von Servern in verschiedenen Regalen aufgestellt und \u00fcber Netzwerkkarten mit Schaltern verbunden. Jeder Server verf\u00fcgt \u00fcber eine feste Anzahl von Ressourcen, deren statische Konfiguration zu einer unzureichenden Auslastung der Verarbeitungsleistung f\u00fchrt. So kann beispielsweise ein Task, der intensiv von der Videoverarbeitung Gebrauch macht, eine Menge CPU-Ressourcen absch\u00f6pfen. Das Resultat: Ein Gro\u00dfteil des Speichers auf demselben Server l\u00e4sst sich nicht mehr f\u00fcr andere Aufgaben verwenden. Auch ist es m\u00f6glich, dass die Integration von Ressourcen in ein einziges Geh\u00e4use die \u00c4nderung oder Modernisierung der Serverkonfiguration erschwert.<\/p>\n\n\n\n Bei disaggregierten Rechenzentren ist das kritische Element jedoch die Konnektivit\u00e4t, die den Bandbreiten- und Latenzanforderungen der Kommunikation entsprechen muss. J\u00fcngste Fortschritte bei optischen Systemen erm\u00f6glichen nun rekonfigurierbare Verbindungen mit hoher Bandbreite und geringem Stromverbrauch pro Bit.<\/p>\n\n\n\n Die Disaggregation von Rechenzentren findet bereits seit einigen Jahren Anwendung, aber CPU- und Speicherressourcen sind im Allgemeinen immer noch gekoppelt. In j\u00fcngerer Zeit trug das Konzept einer vollst\u00e4ndig disaggregierten Architektur<\/a> zu Ver\u00e4nderungen bei \u2013 weg von der Verwendung von \u201eBoxen\u201c, in denen verschiedene Ressourcentypen zusammengefasst sind, hin zur Nutzung derselben Typen in Form einer Einheit (ein Blade, ein Rack oder ein Ressourcencluster). Solche Einheiten sind miteinander verbunden, um die Kommunikation zwischen den verschiedenen Ressourcenarten zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n Insbesondere CPU-Speicher-Verbindungen in disaggregierten Rechenzentren erfordern extrem niedrige Latenzzeiten und eine sehr hohe Durchsatz-Bandbreite, um Leistungseinbu\u00dfen bei der Verarbeitung von Arbeitslasten zu vermeiden. Konkret gesprochen: Latenzanforderungen f\u00fcr verschiedene Arten von Ressourcen reichen von Millisekunden (zum Beispiel zwischen CPU und Speichersystemen) bis hin zu Nanosekunden (zwischen CPU und Speicher). Aus diesem Grund ist die Kommunikation \u00fcber optische Systeme<\/a> eine vielversprechende Technik, um einen hohen Durchsatz und niedrige Latenzzeiten zu erreichen.<\/p>\n\n\n\n Die wichtigsten Vorteile optischer Verbindungen f\u00fcr disaggregierte Rechenzentren sind:<\/p>\n\n\n\n 1. Eine hohe Bandbreite, die eine schnelle \u00dcbertragung gro\u00dfer Datenmengen zwischen verschiedenen Komponenten des Rechenzentrums erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n 2. Mehr Flexibilit\u00e4t und Skalierbarkeit.<\/p>\n\n\n\n 3. Ein niedriger Stromverbrauch, da optische Verbindungen weniger Strom ben\u00f6tigen als Kupferverbindungen.<\/p>\n\n\n\n 4. Sowohl eine bessere Zuverl\u00e4ssigkeit als auch Redundanz, da disaggregierte Rechenzentren verschiedene Arten von Verbindungen f\u00fcr verschiedene Komponenten verwenden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n 5. Und zuletzt: Die Wirtschaftlichkeit, da optische Verbindungen billiger sind als Kupferverbindungen.<\/p>\n\n\n\n Der Umsatz mit optischen E\/A-Systemen f\u00fcr High-Performance-Computing (HPC) lag 2022 bei etwa 5 Millionen US-Dollar und wird bis 2033 voraussichtlich 2,3 Milliarden US-Dollar erreichen. Die durchschnittliche j\u00e4hrliche Wachstumsrate betr\u00e4gt in diesem Zeitraum 74 %, so die Yole Group.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ayar Labs, ein Anbieter von optischen Konnektivit\u00e4tsl\u00f6sungen f\u00fcr datenintensive Anwendungen, erreichte Anfang M\u00e4rz einen Meilenstein: Das Unternehmen stellte das nach eigenen Angaben erste kompakte CMOS-Chiplet mit einer \u00dcbertragungsleistung von 4 Terabit pro Sekunde (Tbps) \u00f6ffentlich vor. 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