Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho biết họ vừa phát triển hệ thống cáp quang theo kiểu đường cao tốc ba làn, có thể mở rộng mạnh năng lực truyền dữ liệu cho các mạng tương lai, đặc biệt là mạng phục vụ trí tuệ nhân tạo. Nói cho dễ hiểu, sáng kiến này giúp nén thêm lưu lượng qua sợi cáp sẵn có mà không phải thay cáp hay kéo dây mới. Nhóm nghiên cứu báo cáo họ đã nâng lưu lượng lên tới gấp 5 lần, đồng thời tăng năng lực truyền trên mỗi lõi thêm gần 50%.
Mở thêm làn thứ ba trên sợi cáp quang
Phần lớn lưu lượng internet ngày nay chạy qua sợi thủy tinh nhờ ánh sáng laser, và mỗi sợi mang theo nhiều bước sóng cùng lúc. Bạn có thể hình dung nhiều màu ánh sáng chạy song song giống như nhiều đài phát thanh cùng chia nhau làn sóng. Hiện tại, hầu hết hệ thống thương mại dùng băng C làm trục chính, kết hợp băng L để mở rộng năng lực khi cần. Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã thêm băng thứ ba mang tên băng S, và đó chính là lý do của hình ảnh đường cao tốc ba làn. Sợi cáp không hề to ra, họ chỉ tận dụng nhiều hơn dải quang phổ vốn có.
Câu hỏi đặt ra là vì sao băng S chưa từng được dùng trước đây. Tín hiệu quang thường yếu dần khi đi xa, nên các hãng viễn thông phải đặt bộ khuếch đại quang dọc tuyến để bù lại năng lượng hao hụt. Các bộ khuếch đại của ngành lâu nay tối ưu cho băng C rồi sau đó tới băng L, trong khi tín hiệu băng S khó và tốn kém hơn nhiều khi muốn khuếch đại sạch.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã giải quyết đủ các bài toán kỹ thuật này để việc triển khai thương mại trở nên khả thi. Họ còn áp dụng một thủ thuật khác là gắn nhiều lõi vào trong cùng một sợi cáp. Sợi quang thông thường chỉ có một lõi, còn sợi mới của nhóm chứa tới bốn lõi, mỗi lõi hoạt động như một sợi cáp độc lập. Khác với sợi truyền thống một lõi và hai băng quang, sợi mới mang bốn lõi với ba băng quang chạy đồng thời.
Tăng gấp 5 lần dữ liệu, gỡ nút thắt cho AI
Đây là một bước nhảy lớn về năng lực, và với các ứng dụng như AI, nó tỏ ra đặc biệt hữu ích khi xóa các nút thắt truyền dữ liệu. Hiện nay, phần lớn mô hình AI cỡ lớn dùng tới hàng nghìn bộ xử lý đồ họa, liên tục trao đổi dữ liệu với nhau bằng tốc độ ánh sáng.
Một cụm AI hiện đại có thể chuyển hàng terabit mỗi giây giữa các máy. Nút thắt thường nằm ở việc đưa dữ liệu từ cụm GPU này sang cụm GPU khác chứ không phải ở bản thân con chip. Khi chuyển được lượng dữ liệu gấp 5 lần qua cùng hạ tầng cáp quang, bạn sẽ huấn luyện nhanh hơn, dựng được mô hình phân tán lớn hơn và giảm tắc nghẽn mạng.
Chạy thật trên mạng viễn thông, hướng tới cáp biển
Xét trên bình diện rộng, đây không phải đột phá về công nghệ cáp quang, bởi Nhật Bản, châu Âu và Mỹ từng đạt thành tựu tương tự. Điểm khác biệt nằm ở chỗ thành quả lần này dường như đã được triển khai thương mại chứ không dừng lại trong phòng thí nghiệm. Theo các báo cáo, sợi cáp mới đã chạy trên khoảng 35 km, tức 21,7 dặm, của một mạng viễn thông sẵn có, gộp chung các cải tiến vừa nêu. Trong tương lai, nhóm gợi ý loại cáp này có thể được đưa ra quốc tế, thậm chí dùng cho cả cáp ngầm dưới biển.
Theo những người phát triển, công nghệ còn có thể đóng vai trò quan trọng trong chiến lược Dữ liệu phía Đông, Tính toán phía Tây của Trung Quốc, vốn tìm cách dồn các khối lượng công việc ngốn nhiều dữ liệu từ vùng đông dân phía đông sang các tỉnh giàu tài nguyên ở phía tây. Câu chuyện vì thế cho thấy cuộc đua hạ tầng AI ngày càng phụ thuộc vào khả năng vận chuyển dữ liệu chứ không riêng sức mạnh chip, và việc đưa được công nghệ ra mạng thật mới là điều khiến giới công nghệ chú ý.
