مع الانتشار الواسع للذكاء الاصطناعي (AI)، شهد الطلب على عرض النطاق الترددي للإرسال ارتفاعًا هائلًا بشكل أسي. وقد باتت السرعة العالية للنطاق الترددي والزمن المنخفض للتأخير الركيزة الأساسية لقوة حوسبة الذكاء الاصطناعي. وفي الوقت الراهن، تُعدّ الوحدات الضوئية بسرعة 800 جيجابت/الثانية، بما تتميز به من سرعة عالية وأداء موثوق وكثافة عالية وقدرة كبيرة على التوسع، منتجًا متميّزًا يلبّي متطلبات نقل البيانات العالية السرعة الحالية. ويركّز هذا المقال على الأنواع الأساسية للوحدات الضوئية بسرعة 800 جيجابت/الثانية، وعلى تطبيقاتها العملية، وعلى القضايا الشائعة المتعلقة بها، بما يساعدكم على فهم هذا المنتج بسرعة.

أولاً: التصنيف الأساسي للوحدات الضوئية بسرعة 800 جيجابت في الثانية

تُعَدُّ سعة النقل البالغة 800 جيجابت في الثانية في الأساس مزيجًا من 8×100 جيجابت (100 جيجابت بتقنية PAM4) أو 4×200 جيجابت (200 جيجابت بتقنية PAM4). وفي الصناعة، تُصنَّف بشكل رئيسي وفقًا لمعدل القناة الواحدة إلى فئتين: قناة واحدة بسرعة 100 جيجابت وقناة واحدة بسرعة 200 جيجابت (وتُعَدُّ قناة واحدة بسرعة 100 جيجابت أسهل تحقيقًا وهي السائدة حاليًا؛ ويُركِّز هذا المقال بصورة رئيسية على وحدات القناة الواحدة بسرعة 100 جيجابت)، كما يمكن تقسيمها وفقًا لنوع الألياف إلى ألياف أحادية الوضع وألياف متعددة الوضع، مما يؤثر في مسافة النقل، أي أن الألياف أحادية الوضع مخصصة للنقل لمسافات طويلة، بينما الألياف متعددة الوضع مخصصة للنقل لمسافات قصيرة.

(1) وحدة بصرية أحادية الوضع بسرعة 800 جيجابت في الثانية: مناسبة للإرسال لمسافات طويلة

تُستخدم الوحدات البصرية أحادية الوضع بشكل رئيسي في نقل الألياف الضوئية لمسافات طويلة، وتغطي طيفًا واسعًا من الشبكات. وهي الخيار الأساسي للربط بين مراكز البيانات والشبكات السحابية. ولكل طراز رئيسي سيناريوهات استخدام خاصة به وقدرات نقل محددة، فيما تُعرض المعلمات الأساسية بوضوح:

جدول

(2) وحدة بصرية متعددة الوضع 800G: مناسبة للإرسال لمسافات قصيرة

تم تصميم الوحدة الضوئية متعددة الوضع خصيصًا للإرسال على مسافات قصيرة لا تتجاوز 100 متر، وتُستخدم بشكل رئيسي في الروابط القصيرة داخل مراكز البيانات. وهناك فقط معياران سائدان، وتتمثل الاختلافات الجوهرية بينهما في كمية الألياف الضوئية المستخدمة وتقنية الإرسال:

ثانياً: الأسئلة والأجوبة الشائعة حول الوحدات الضوئية بسرعة 800 جيجابت في الثانية

قد يساور العديد من المبتدئين شكوك بشأن التغليف، والتوافق، ومزايا الترقية الخاصة بالوحدات البصرية بسرعة 800 جيجابت في الثانية. وسيتم الإجابة عن الأسئلة التالية:

1: ما هي الاختلافات بين 800G QSFP-DD وOSFP؟

كلاهما من أنواع التغليف السائدة للوحدات الضوئية بسعة 800 جيجابت/ثانية، وتتمثل الاختلافات الجوهرية بينهما في الحجم واستهلاك الطاقة والتوافق:

QSFP-DD: أصغر حجمًا، ومناسب لتصميم منافذ عالي الكثافة، وأقل استهلاكًا للطاقة، ومتوافق تمامًا مع QSFP56/QSFP28/QSFP+، مما يجعله مثاليًا لترقية الأجهزة القديمة.

OSFP: يتميّز بحجم أكبر قليلاً واستهلاك طاقة أعلى بعض الشيء. كما أنه غير متوافق مع التغليف السابق لسلسلة QSFP. وقد صُمِّم أساساً لسيناريوهات النشر الجديدة ذات الكثافة العالية والسرعة الفائقة.

2: هل يمكن استخدام وحدتي OSFP وQSFP-DD بشكل متبادل على واجهات مادية مختلفة؟
لا. تختلف الأبعاد المادية وطرق الاتصال بالواجهة بينهما تمامًا. فهما يندرجان تحت معايير واجهات مادية مختلفة، ولا يمكن إدخالهما في بعضهما البعض أو إزالتها من بعضهما البعض. ويُفعل هذا لمنع حدوث أضرار بالمعدات في حال محاولة الإدخال القسري.

3: هل يمكن للطرفين في وصلة 800G، أحدهما يستخدم موصل OSFP والآخر يستخدم موصل QSFP-DD، إنشاء اتصال اتصالي؟
حسنًا. يختلف كلٌّ من الواجهتين OSFP وQSFP-DD فقط في «الغلاف الخارجي» للوحدات؛ أما أنواع الوسائط الإيثرنت الداخلية على كلا الطرفين فمتماثلة (مثل أن تكونا كلاهما من نوع DR8 أو 2xFR4)، كما أن معدلات الموجة الواحدة المتطابقة تكفي للاتصال العادي.

4: ما هي فوائد الترقية إلى تقنية 800G؟

بالنسبة للمؤسسات وعمليات نشر الشبكات، تكمن مزايا تقنية 800G في ثلاثة جوانب وتتمتع بقيمة طويلة الأمد:
تعزيز كبير في عرض النطاق الترددي: تلبية الطلب المتنامي من مختلف الصناعات على نقل البيانات عالي السرعة، مما يتيح نقلًا أسرع وأكثر كفاءة للبيانات؛
معدل بيانات أعلى: يصل إلى 800 جيجابت في الثانية، مما يسرع معالجة البيانات، ويقلل تأخير الإرسال، ويعزز الأداء العام للشبكة.
التوافق مع المستقبل: من خلال اعتماد تقنية 800G، يمكن للبنية التحتية للشبكة أن تظل «متقدمةً على المنحنى»، بحيث تستوعب التقنيات والتطبيقات الجديدة التي ستُطرح في المستقبل، وتتجنب تكاليف الترقيات المتكررة.

5: ما هي منتجات الوحدات البصرية الرئيسية بسرعة 800 جيجابت التي تقدمها شركة ويسدم؟

تغطي منتجات Wisdom مجموعة واسعة من الوحدات البصرية بسرعة 800 جيجابت، بما في ذلك الأنواع أحادية الوضع والمتعددة الوضع. كما تقدم خيارين للتعبئة: QSFP-DD وOSFP. وتتمثل المعلمات الرئيسية للمنتج على النحو التالي:

جدول

ثالثًا: السيناريوهات التطبيقية الأساسية للوحدات الضوئية بسرعة 800 جيجابت في الثانية

تلبّي القدرة على النقل عالي السرعة للوحدة الضوئية بسرعة 800 جيجابت في الثانية المتطلبات العالية للشبكات الرقمية الحالية بشكل مثالي. وتُطبَّق أساسًا في ثلاث مجالات رئيسية، تغطي كامل الرابط بدءًا من معالجة البيانات ووصولًا إلى الاتصال الشبكي:

1. اتصال مركز البيانات
يُعَدُّ هذا المجال التطبيقي الرئيسي للوحدة البصرية بسرعة 800 جيجابت/ثانية. ومن خلال الاستفادة من تقنية إنفينيباند، تتيح هذه الوحدة التواصل السلس بين مراكز البيانات، مما يجعلها «العمود الفقري» لبنية الربط بين مراكز البيانات الحديثة، وتعمل على حل مشكلات السرعة والتأخر في نقل الكميات الهائلة من البيانات عبر المراكز المختلفة.

2. الحوسبة عالية الأداء
في مجالات الحوسبة الفائقة، وتدريب الذكاء الاصطناعي، وتحليل البيانات الضخمة، يزداد الطلب باستمرار على حجم معالجة البيانات وسرعة نقلها. وتستطيع الوحدات البصرية بسعة 800 جيجابت في الثانية تحقيق نقل بيانات سريع، والحدّ بشكل ملحوظ من زمن الاستجابة، وتحسين كفاءة تشغيل نظام الحوسبة بأكمله، كما تُعَدّ هذه الوحدات المكوّنات الداعمة الرئيسية لتعزيز القدرات الحاسوبية.

3. الجيل الخامس وشبكات الاتصال
لا تتطلب شبكة الجيل الخامس سرعةً عاليةً فحسب، بل تقتضي أيضًا موثوقيةً عاليةً. وتتماشى الوظائف المتقدمة للوحدات البصرية 800G QSFP وQSFP-DD تمامًا مع بنية الجيل الخامس، إذ تدعم الاتصال عالي السرعة لمحطات قاعدة الجيل الخامس والشبكات الأساسية، مما يكفل استقرار البنية التحتية للشبكة واستجابتها السريعة، ويستوفي متطلبات نقل الفيديوهات عالية الدقة وإنترنت الأشياء وإنترنت الصناعة في عصر الجيل الخامس.

الرابع: الملخص
 

تتعدد طرز الوحدات البصرية بسرعة 800 جيجابت، إذ تغطي سيناريوهات النقل لمسافات قصيرة ومتوسطة وطويلة، وتُستخدم على نطاق واسع في المجالات الأساسية مثل مراكز البيانات والحوسبة عالية الأداء والاتصالات بتقنية الجيل الخامس. ويمكن للمبتدئين أولاً التمييز بين الوضع الفردي والوضع المتعدد، ثم الاختيار بناءً على نوع التغليف ومسافة النقل؛ أما عند قيام المؤسسات بالترقية، فإن مزاياها المتمثلة في عرض النطاق الترددي العالي، وانخفاض زمن الاستجابة، والتوافق العالي، تجعلها الخيار الأمثل لترقية البنية التحتية للشبكة. ومع تطور التقنيات الرقمية، ستستمر الوحدات البصرية بسرعة 800 جيجابت في التحسين، وسيتراجع سعرها، لتتحول إلى معيار للشبكات عالية السرعة وتدعم الطلب على نقل كميات هائلة من البيانات في العصر الرقمي.