В I половине 2024 года выпуск оптоволоконных кабелей в России сократился на 18 % год к году в натуральном выражении, пишет «Коммерсантъ». По данным издания, отраслевые эксперты уверены, что это связано со снижением спроса со стороны отечественных операторов связи, но последние утверждают, что строительство магистральных линий продолжается высокими темпами. При этом эксперты уверены, что для развития отрасли нужны крупные государственные заказы.

О сокращении производства оптоволоконных кабелей сообщила ассоциация «Электрокабель» (АЭК). По её данным, за указанный период задействовано 1,35 млн км волокна, годом ранее — 1,64 млн км, а в I полугодии 2022 года — 1,8 млн км. Собственно кабелей год к году выпущено 82 тыс. км (-3,6 %), 85 тыс. км (+2 %) и 84 тыс. км (-34 %) соответственно. Более того, в кабелях буквально стали использовать меньше оптоволокна. АЭК и ранее говорила о снижении производства.

В АЭК уверены, что причина может быть только в том, что упал спрос операторов связи, причём импорт в I квартале в деньгах тоже упал на 20 %. Снижение «волоконности» может указывать на развитие абонентских и конечных сетей, в первую очередь региональных, и снижение спроса на магистральные решения. С последним не согласны операторы связи. Во всяком случае, об активной прокладке ВОЛС сообщают «Вымпелком» и МТС, а в «МегаФоне» заявили, что строительства ВОЛС за полугодие выросло на 16 % год к году.

Источник изображения: Monisha Selvakumar/unsplash.com

«Ростелеком» намерен проложить в текущем году 3 тыс. км Трансевразийской линии связи (TEA NEXT), общая протяжённость магистрали на территории России должна составить 11 тыс. км. При этом единственный в России производитель оптоволокна — компания «Оптоволоконные системы» заявляет, что без TEA NEXT продажи в 2024 году и вовсе упали более чем на 50 %. Обе компании намерены ускорить импортозамещение оптоволокна.

По мнению экспертов, спрос на кабели в России сегодня в первую очередь связан с государственными проектами, бизнес-потребности стоит учитывать во вторую очередь, а без государственного спроса рост рынка маловероятен. Впрочем, рост государственных заказов тоже не представляется некоторым «актуальным рыночным трендом», пишет «Коммерсантъ».

Компания «Оптиковолоконные системы», единственный в России крупный производитель оптического волокна, учредила дочернюю структуру ООО «ОВС Кварц». Как сообщает газета «Коммерсантъ», новая компания намерена построить первый в РФ завод по производству преформ — кварцевых заготовок для выпуска оптоволокна.

Предприятие «Оптиковолоконные системы», завод которого находится в Саранске, покрывает примерно половину потребности российских телеком-операторов в оптоволокне. Однако в настоящее время преформы для производства закупаются в Китае и Индии. Поэтому, как считают участники рынка, строительство завода преформ — это «стратегически значимый проект».

Новое предприятие может быть создано к 2027 году. Инвестиции в проект оцениваются в 10–20 млрд руб. «Оптиковолоконные системы» подробности о проекте не раскрывают, отмечая лишь, что юридическое лицо «ОВС Кварц» необходимо для «работы по проекту завода преформ».

Президент ассоциации «Электрокабель» Максим Третьяков говорит, что в мировой практике технология выпуска преформ и оптоволокна рассчитана на объёмы в «десятки миллионов километров», а себестоимость зависит именно от масштабов производства. По его словам, российский рынок оптоволокна небольшой по мировым меркам (примерно 6 млн км в год), а поэтому обеспечить себестоимость продукции, сопоставимую с китайскими аналогами, будет сложно.

Ранее говорилось, что на импортозамещение оптоволокна в РФ понадобится 20 млрд руб. В частности, Минпромторг объявил тендер на сумму от 1,09 млрд руб. на проведение опытно-конструкторских работ по созданию отечественной технологии выпуска преформ. Вместе с тем Федеральная антимонопольная служба (ФАС) России предлагает организовать в стране запуск полного цикла производства оптоволокна.

Corning повысила прогноз продаж во II квартале 2024 года на $200 млн. Datacenter Knowledge сообщает, что во многом это обусловлено недооценённым ранее спросом на оптоволоконные соединения в дата-центрах для ИИ-задача. Теперь квартальные продажи должны достичь $3,6 млрд, тогда как ранее ожидалось, что они не превысят $3,4 млрд. Также компания прогнозирует возвращение роста выручки год к году.

Как заявили в компании, рост во многом связан с большой востребованностью новых оптоволоконных решений для генеративного ИИ. В следующие три года ожидается увеличение годовых продаж более чем на $3 млрд под влиянием «циклических факторов и долговременных трендов». Итоговые финансовые результаты II квартала будут объявлены 30 июля. На фоне этих заявлений акции Corning выросли в цене.

В компании связывают более оптимистичные прогнозы с рядом факторов, в первую очередь — успешными продажами оптоволокна для интерконнекта. Так, по данным Corning, параллельные ИИ-вычисления с помощью современных ускорителей требуют в 10 раз больше оптоволокна, чем традиционные облачные сети. Согласен расчётам компании, NVIDIA GB200 NVL72 требуется 576 волокон, то есть в 18 раз больше, чем в стойке с классическими серверными CPU.

Источник изображения: John Adams/unsplash.com

Corning является стратегическим активом для США, поскольку выпускает значительную часть оптоволокна для американских ВОЛС. Оптоволокно также является и важнейшим компонентом в самих ЦОД. А гиперскейлеры сейчас активно вкладываются в развитие инфраструктуры. Одна только Microsoft ежемесячно развёртывает по пять ИИ-суперкомпьютеров и рассчитывает до конца года иметь до 1,8 млн ускорителей на базе GPU, практически каждому из которых требуется собственное сетевое подключение.

По данным Synergy Research Group, количество крупных ЦОД, управляемых гиперскейлерами, достигло 992 шт. ещё в конце 2023 года. Ожидается, что ежегодно они будут вводить в строй ещё 120–130 дата-центров, а генеративный ИИ называют первоочередной причиной такого взрывного роста. Рост инвестиций в ЦОД совпадает со значительным падением трат телеком-операторов по всему миру — это отчасти сказалась на показателях вендоров от Ericsson до Crown Castle и Corning.

В результате многие вендоры стали искать новые возможности для роста. Так, Nokia назвала желание укрепиться на рынке ЦОД первоочередной причиной покупки Infinera за $2,3 млрд — это увеличит влияние компании на рынке ЦОД. Большие планы, связанные с развитием ИИ, вынашивают и в Cisco.

Тем не менее, поставщики уверены, что телеком-операторы со временем возобновят закупки оптоволокна. Пока они используют избыточные запасы, накопленные во время пандемии COVID-19, но скоро эти резервы истощатся. Кроме того, в последние месяцы ведутся переговоры о развёртывании новых широкополосных телеком-магистралей. Corning подтвердила эти ожидания, во многом связанные с масштабной государственной программой США Broadband Equity Access and Deployment (BEAD).

В I квартале 2024 года объём производства российских оптоволоконных кабелей в натуральном выражении составил приблизительно 842 тыс. км. Это на 11 % меньше по сравнению с прошлогодним результатом, о чём сообщает газета «Коммерсантъ», ссылаясь на данные профильной ассоциации «Электрокабель».

Говорится, что спрос на оптоволокно в России в годовом исчислении упал на 1 % — до 855 тыс. км. При этом в деньгах продажи уменьшились на примерно на 4 %, составив 2,7 млрд руб. Эксперты объясняют ситуацию несколькими причинами. Объём производства в РФ упал из-за сокращения числа государственных проектов, связанных с использованием оптоволоконного кабеля. Кроме того, увеличились поставки китайской продукции — на 5 % в 2023-м. Плюс к этому закупки оптоволокна телекоммуникационными компаниями в целом в I квартале снизились на 15–20 %.

По оценкам, в 2023 году общий объём производства оптоволоконных кабелей в России составил 4,45 млн км, что на 2 % больше результата за предыдущий год. В деньгах рынок вырос на 25 % — до 13,8 млрд руб. В 2022 году на фоне сложившейся геополитической обстановки объём потребления оптоволокна снизился на 30 % из-за санкций и задержек с поставками оборудования. В 2023-м проблемы удалось частично решить, но достигнуть уровня 2021 года (около 4,7 млн км) всё равно не получилось.

В «МегаФоне» и МТС отмечают, что работают только с поставщиками из России и Белоруссии, в «ВымпелКоме» — «преимущественно с отечественными производителями». Однако эксперты подчёркивают, что частные операторы, хотя и покупают отечественный кабель, но тот, который произведён из зарубежного волокна. Дело в том, что российское волокно дороже импортного, а участники рынка в сложной макроэкономической обстановке вынуждены экономить.

Ранее говорилось, что на импортозамещение оптоволокна в РФ понадобится 20 млрд руб. В частности, Минпромторг объявил тендер на сумму от 1,09 млрд руб. на проведение опытно-конструкторских работ по созданию отечественной технологии выпуска кварцевых заготовок (преформ) для оптоволокна. Вместе с тем Федеральная антимонопольная служба (ФАС) России предлагает организовать в стране запуск полного цикла производства оптоволокна.

Технологии искусственного интеллекта (ИИ) сегодня бурно развиваются и требуют всё более серьёзных вычислительных мощностей. Но наряду с наращиванием этих мощностей растут требования и к сетевой подсистеме, поэтому крупные компании и исследовательские организации ищут всё новые способы оптимизации инфраструктуры.

Компания Meta✴ в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом (MIT) и рядом прочих исследовательских организаций опубликовала данные любопытного эксперимента, в котором ИИ-кластер мог менять топологию своего интерконнекта с помощью механической «роборуки».

Система получила название TopoOpt, поскольку вычислительные узлы в ней использовали полностью оптическую сеть с оптической же патч-панелью. Эта сеть объединяла 12 вычислительных узлов ASUS ESC4000A-E10, каждый из которых был оснащён ускорителем NVIDIA A100, сетевыми адаптерами HPE и Mellanox ConnectX-5 (100 Гбит/с) с оптическими трансиверами.

Источник здесь и далее: USENIX

Наиболее интересное устройство в эксперименте — оптическая патч-панель Telescent, оснащённая механическим манипулятором, способным производить перекоммутацию на лету. Эта «роборука» работала под управлением специализированного ПО, целью которого ставилось нахождение оптимальной сетевой топологии и сегментации сети применительно к различным задачам машинного обучения.

Система с перекоммутируемой оптической сетью не требует энергоёмких высокоскоростных коммутаторов и обеспечивает ряд других преимуществ

Такая роботизированная патч-панель не столь расторопна, как оптические коммутаторы Google с микрозеркальной механикой, но стоит впятеро дешевле и имеет больше портов. Опубликованные экспериментальные данные уверенно свидетельствуют о том, что топология «толстого дерева» (fat tree), использующая несколько слоёв коммутаторов, не оптимальна и даже избыточна для ряда нейросетевых задач.

К тому же перекоммутируемая оптическая сеть без традиционных высокоскоростных коммутаторов требует меньше оборудования, а значит, может быть не только быстрее сети fat tree в ряде ИИ-задач, но и существенно дешевле в развёртывании и поддержании в рабочем состоянии — как минимум за счёт отсутствия затрат на питание множества коммутаторов.

Корпорация Microsoft объявила о заключении соглашения о покупке компании Lumenisity, базирующейся в Великобритании. Этот стартап, основанный в 2017 году, специализируется на разработке решений для высокоскоростной передачи данных с применением технологии полого оптоволокна HCF (Hollow Core Fiber). Компания Lumenisity создана как дочерняя структура Исследовательского центра оптоэлектроники (ORC) Саутгемптонского университета.

Конструкцией HCF предусмотрено наличие заполненного воздухом канала, окружённого кольцом стеклянных трубок, похожим на соты. Свет проходит не через обычное волокно, а через воздушный канал, так что, по словам Lumenisity, он распространяется по HCF-кабелям примерно на 47 % быстрее, чем через волокно из кварцевого стекла. Хотя это и не новая технология, интерес к ней растёт по мере улучшения пропускной способности и надёжности.

Источник изображения: Microsoft

Такая конструкция позволяет не только повысить скорость передачи данных и снизить задержки, но и открывает путь к созданию протяжённых ВОЛС без использования репитеров благодаря более низким потерям энергии. Кроме того, Lumenisity говорит, что её решение дешевле аналогов и лучше защищено от вторжений.

Microsoft заявляет, что приобретение Lumenisity расширит возможности по дальнейшей оптимизации глобальной облачной инфраструктуры Azure. Lumenisity привлекла на развитие в общей сложности около $15,5 млн, а недавно открыла производственное предприятие HCF в Ромси, Великобритания. Финансовые условия сделки не раскрываются. Важно отметить, что волокно Lumenisity не требует для развёртывания специального оборудования и работает со многими оптическими системами, которые сегодня используются в телекоммуникационных сетях.

По всей видимости, Microsoft будет применять технологию Lumenisity для объединения своих ЦОД. Также Microsoft по неподтверждённым пока официально данным приобрела Fungible, разработчика DPU. Компания, судя по всему, намерена задействовать эти DPU только для собственных нужд.

Производительность любого современного суперкомпьютера или кластера во многом зависит от интерконнекта, объединяющего вычислительные узлы в единое целое, и практически обязательным компонентом такой сети является коммутатор. Однако последнее не аксиома: компания Rockport Networks представила своё видение HPC-систем, не требующее использования традиционных коммутирующих устройств.

Проблема межсоединений существовала в мире суперкомпьютеров всегда, даже в те времена, когда сам процессор был набором более простых микросхем, порой расположенных на разных платах. В любом случае узлы требовалось соединять между собой, и эта подсистема иногда бывала неоправданно сложной и проблемной. Переход на стандартные сети Ethernet, Infiniband и их аналоги многое упростил — появилась возможность собирать суперкомпьютеры по принципу конструктора из стандартных элементов.

Пассивный оптический коммутатор SHFL

Тем не менее, проблема масштабирования (в том числе и на физическом уровне кабельной инфраструктуры), повышения скорости и снижения задержек никуда не делась. У DARPA даже есть особый проект FastNIC, нацеленный на 100-кратное ускорение сетевых интерфейсов, чтобы в конечном итоге сгладить разницу в скорости обмена данными внутри узлов и между ними.

Сам по себе высокоскоростной коммутатор для HPC-систем — устройство непростое, требующее использования недешёвого и сложного кремния, и вкупе с остальными компонентами интерконнекта может составлять заметную долю от стоимости всего кластера в целом. При этом коммутаторы могут вносить задержки, по определению являясь местами избыточной концентрации данных, а также требуют дополнительных мощностей подсистем питания и охлаждения.

Подход, продвигаемый компанией Rockport Networks, свободен от этих недостатков и изначально нацелен на минимизацию точек избыточности и возможных коллизий. А достигнуто это благодаря архитектуре, в которой концепция традиционного сетевого коммутатора отсутствует изначально. Вместо этого имеется специальный модуль SHFL, в котором топология сети задаётся оптически, а все логические задачи берут на себя специализированные сетевые адаптеры, работающие под управлением фирменной ОС rNOS и имеющие на борту сконфигурированную нужным образом ПЛИС.

Модуль SHFL даже не требует отдельного электропитания, а вот адаптеры Rockport NC1225 его хотя и требуют, но умещаются в конструктив низкопрофильного адаптера с разъёмом PCIe x16 и потребляют всего 36 Вт. Правда, в настоящий момент речь идёт только о PCIe 3.0, поэтому полнодуплексного подключения на скорости 200 Гбит/с пока нет. Тем не менее, Техасский центр передовых вычислений (TACC) посчитал, что этого уже достаточно и стал одним из первых заказчиков — 396 узлов суперкомпьютера Frontera используют решение Rockport.

Использование не совсем традиционной оптической сети, впрочем, накладывает свои особенности: вместо популярных *SFP-корзин используются разъёмы MTP/MPO-24, а каждый кабель даёт для подключения 12 отдельных волокон, что при скорости 25 Гбит/с на волокно позволит достичь совокупной пропускной способности 300 Гбит/с. ОС и приложениям адаптер «представляется» как чип Mellanox ConnectX-5, который и входит в его состав, а потому не требует каких-то особых драйверов или модулей ядра.

Rockport фактически занимается транспортировкой Ethernet и реализует уровень OSI 1/1.5, однако традиционной коммутации как таковой нет — адаптеры самостоятельно определяют конфигурацию сети и оптимальные маршруты передачи сигнала по отдельным волокнам с возможностью восстановления связности на лету при каких-либо проблемах. Весь трафик разбивается на маленькие кусочки (FLIT'ы) и отправляется по виртуальным каналам (VC) с чередованием, что позволяет легко управлять приоритизацией (в том числе на L2/L3) и снизить задержки.

SHFL имеет 24 разъёма для адаптеров и ещё 9 для объединения с другими SHFL и Ethernet-шлюзами для подключения к основной сети ЦОД (в ней сеть Rockport видна как обычная L2). Таким образом, в составе кластера каждый узел может быть подключён как минимум к 12 другим узлам на скорости 25 Гбит/с. Однако топологию можно менять по своему усмотрению. Компания-разработчик заявляет о преимуществе своего интерконнекта на классических HPC-задачах, могущем достигать почти 30% при сравнении c InfiniBand класса 100G и даже 200G. Кроме того, для Rockport требуется на 72% меньше кабелей.