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 光电子学 操作系统
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
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
小珂完成签到 ,获得积分10
4秒前
up发布了新的文献求助10
7秒前
wubin69发布了新的文献求助10
7秒前
oxear完成签到,获得积分10
9秒前
小恶于完成签到 ,获得积分10
11秒前
烂漫起眸完成签到,获得积分10
18秒前
AX完成签到,获得积分10
19秒前
沐梦完成签到 ,获得积分10
23秒前
Mumuiii发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
凶狠的白桃完成签到 ,获得积分10
27秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
小叶大王发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
28秒前
乒坛巨人完成签到 ,获得积分0
28秒前
xinL完成签到,获得积分10
28秒前
一心完成签到,获得积分10
30秒前
酷炫的听枫完成签到 ,获得积分10
30秒前
asdfqwer发布了新的文献求助10
30秒前
江城闲鹤发布了新的文献求助10
31秒前
木木杉完成签到 ,获得积分10
31秒前
Mumuiii完成签到,获得积分20
32秒前
烟花应助wubin69采纳,获得10
36秒前
亚琛求文献完成签到,获得积分10
36秒前
asdfqwer完成签到,获得积分0
39秒前
40秒前
山雀完成签到,获得积分10
43秒前
xn完成签到,获得积分10
43秒前
杨美琪发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
吴开珍完成签到 ,获得积分10
46秒前
蓝精灵完成签到 ,获得积分10
47秒前
Ashley完成签到 ,获得积分10
47秒前
wubin69发布了新的文献求助10
50秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
52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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Nach dem Geist? 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274186
关于积分的说明 13323344
捐赠科研通 4087837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236545
邀请新用户注册赠送积分活动 1243935
关于科研通互助平台的介绍 1171966