Lightwave Fabrics: At-Scale Optical Circuit Switching for Datacenter and Machine Learning Systems

计算机科学 光网络 收发机 波分复用 多路复用 多波长光网络 软件部署 光传送网 交通疏导 无源光网络 光开关 带宽(计算) 光交叉连接 光纤 计算机网络 电子工程 无线 电信 工程类 光纤分路器 波长 材料科学 光纤传感器 操作系统 光电子学
作者
Liu Hong,Ryohei Urata,Kevin Yasumura,Xiang Zhou,Roy Bannon,Jill Berger,P.Z. Dashti,Norman P. Jouppi,Cedric F. Lam,Sheng Li,Erji Mao,Daniel Nelson,George C. Papen,Mukarram Tariq,Amin Vahdat
标识
DOI:10.1145/3603269.3604836
摘要

We describe our experience developing what we believe to be the world's first large-scale production deployments of lightwave fabrics used for both datacenter networking and machine-learning (ML) applications. Using optical circuit switches (OCSes) and optical transceivers developed in-house, we employ hardware and software codesign to integrate the fabrics into our network and computing infrastructure. Key to our design is a high degree of multiplexing enabled by new kinds of wavelength-division-multiplexing (WDM) and optical circulators that support high-bandwidth bidirectional traffic on a single strand of optical fiber. The development of the requisite OCS and optical transceiver technologies leads to a synchronous lightwave fabric that is reconfigurable, low latency, rate agnostic, and highly available. These fabrics have provided substantial benefits for long-lived traffic patterns in our datacenter networks and predictable traffic patterns in tightly-coupled machine learning clusters. We report results for a large-scale ML superpod with 4096 tensor processing unit (TPU) V4 chips that has more than one ExaFLOP of computing power. For this use case, the deployment of a lightwave fabric provides up to 3× better system availability and model-dependent performance improvements of up to 3.3× compared to a static fabric, despite constituting less than 6% of the total system cost.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天天发布了新的文献求助10
刚刚
JAYZHANG发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
3秒前
研文呐完成签到 ,获得积分10
4秒前
ding应助周同学采纳,获得10
5秒前
无敌橙汁oh完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
DJ完成签到,获得积分10
6秒前
紫骝发布了新的文献求助10
6秒前
老干部发布了新的文献求助10
7秒前
Moi发布了新的文献求助10
8秒前
mgg完成签到,获得积分10
8秒前
JAYZHANG完成签到,获得积分10
10秒前
FEI发布了新的文献求助30
11秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
czh完成签到,获得积分10
13秒前
芋圆葡萄完成签到,获得积分10
14秒前
Freq关注了科研通微信公众号
15秒前
healer完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI6应助脱羰甲酸采纳,获得10
17秒前
evans完成签到,获得积分10
19秒前
激动的水桃完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
科研通AI2S应助阿凡提采纳,获得10
20秒前
李李李完成签到,获得积分20
21秒前
美满忆安完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
Hello应助起風了采纳,获得10
23秒前
正义狗狗侠完成签到 ,获得积分10
23秒前
我爱科研完成签到,获得积分10
24秒前
张帅奔完成签到,获得积分10
26秒前
桐桐应助若离采纳,获得10
26秒前
27秒前
乐乐发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5436097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4548199
关于积分的说明 14212530
捐赠科研通 4468375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2448993
邀请新用户注册赠送积分活动 1439942
关于科研通互助平台的介绍 1416594