Todos nós já ouvimos como a fibra está tomando o centro do palco no trabalho contínuo de levar conectividade de alta velocidade para casas, empresas e comunidades. Mas o que muitas pessoas podem não perceber é que a fibra também está desempenhando um papel fundamental em outra tendência tecnológica em rápida evolução: a inteligência artificial (IA).

Estamos em um momento em que a IA está se tornando parte integrante de uma ampla gama de setores da indústria. Alguns desses aplicativos estão em uso agora, mas muitos outros estão em sua infância ou mesmo ainda para surgir – e todos têm o potencial de mudar nossas vidas.

• Saúde: No campo da saúde, a IA pode ajudar os médicos em seu trabalho de salvar vidas, ajudando a detectar anormalidades em imagens médicas e analisando dados para ajudar os oncologistas a tomar decisões mais sofisticadas baseadas em dados para o tratamento do câncer.
• Educadores: podem personalizar o conteúdo de acordo com o desempenho individual dos alunos. Por exemplo, os sistemas de tutoria orientados por IA podem se adaptar aos pontos fortes e fracos dos alunos e oferecer orientação personalizada.
• Fabricação: No chão de fábrica, os fabricantes podem aproveitar as ferramentas de IA para inspecionar e identificar defeitos em tempo real.
• Finanças: a IA pode ajudar a proteger contra transações não autorizadas e fornecer novas ferramentas analíticas para o gerenciamento de portfólio.
• Fluxo de tráfego: Se você ficar preso no tráfego regularmente, você pode apreciar como a IA tem o potencial de melhorar drasticamente o fluxo de tráfego por meio de sistemas habilitados para IA que alinham os sinais com as condições atuais, reduzindo o congestionamento e melhorando o fluxo geral.
• Computação quântica: Está desbloqueando ainda mais possibilidades no reino da IA generativa, já que os computadores quânticos podem processar um grande número de possibilidades simultaneamente. Isso poderia potencialmente acelerar algoritmos de IA e processar conjuntos de dados maiores com mais eficiência, levando a modelos de IA mais poderosos.

Todo esse crescimento nas capacidades de IA está apenas começando a acelerar. Considere o ChatGPT e suas sucessivas transformações nos últimos anos.

O GPT-3 chegou em 2020, com capacidades muito mais extensas do que as versões anteriores. O GPT original, introduzido em 2018, tinha 117 milhões de parâmetros (que são os elementos aprendíveis do modelo durante o processo de treinamento), enquanto o GPT-3 foi introduzido com 175 bilhões, tornando-se um dos maiores modelos de linguagem existentes, representando um salto substancial em escala e capacidade. No ano seguinte, o Dall-E foi lançado para permitir a conversão de texto em imagem.

Então, em novembro de 2022, o ChatGPT foi lançado para o público – e dizer que atraiu muita atenção seria um eufemismo. Dois meses depois, atingiu 100 milhões de usuários e, em fevereiro de 2023, atingiu mais de um bilhão de usuários. Em março, vimos o lançamento do GPT-4, que melhorou significativamente os recursos do ChatGPT.

Agora, esse crescimento de usuários e novos aplicativos está impulsionando o número de processadores de alta potência, chamados de Unidades Gráficas de Processador (GPUs), por máquina a aumentar significativamente – e esperamos que vários milhões de GPUs sejam implantados até o final de 2024.

Então, o que está acontecendo dentro do Data Center para habilitar a computação em nuvem e IA?

Vamos começar com a computação em nuvem tradicional e com o que estamos familiarizados. Normalmente, os operadores de Data Center de hiperescala constroem um campus e o interconectam com cabos monomodo de alta contagem de fibras. Esses cabos geralmente contêm mais de 3.000 fibras.

Em seguida, essa fibra entra no Data Center e roteia para switches de coluna e lâminas que são entrelaçados, criando um número incrível de links ópticos e conexões com processadores tradicionais (CPUs) localizados em racks de servidores em todo o Data Center. Quando feitas corretamente, essas redes permitem usos familiares, como streaming de filmes e navegação em plataformas sociais.

Agora, para habilitar uma rede de Data Center de IA, são necessários clusters de servidores poderosos com muitas GPUs que exigem um alto número de conexões. Esse cluster de IA é então conectado de volta à rede primária e roteado adequadamente. E a quantidade de energia elétrica para acionar os clusters de servidores de IA é significativamente maior do que no front-end para o número comparável de servidores.

Estamos vendo os principais hiperescalas projetando e começando a construir Data Centers com essa segunda rede de IA óptica, que está aumentando as conexões ópticas em até cinco vezes dentro dos Data Centers.

À medida que nossas equipes aqui na Corning trabalham com nossos clientes de Data Center de hiperescala para atender aos requisitos de um Data Center de IA, estamos nos concentrando na inovação guiada pelos princípios 4S, velocidade, simplicidade, tamanho e sustentabilidade. Esses vetores críticos são tão importantes no espaço do Data Center quanto na rede de acesso:

• Velocidade: Ouvimos de operadores de Data Centers que a velocidade para construir é o desafio número um que eles estão enfrentando. A IA está acontecendo muito mais rápido do que qualquer um esperava, e a corrida continua. Ao trazer desafios de mão de obra de campo para nossas fábricas com montagens pré-terminadas plug-and-play, somos capazes de criar economias de tempo significativas.
• Simplicidade: Soluções pré-construídas também significam instalação mais simples no campo – um fator crítico dadas as restrições atuais de mão de obra especializada. Esse é um território familiar na construção de uma rede FTTH, em que essas soluções permitiram que as principais operadoras escalassem suas implantações significativamente.
• Tamanho: A pegada óptica do Data Center, medida em tamanho e densidade, é crítica, dado o aumento do número de conexões ópticas. Por exemplo, nossos compromissos recentes com um operador indicaram uma proporção de 1:1 de racks de servidor para racks de patch óptico. Isso significa que imóveis valiosos em um Data Center são consumidos com racks cheios de painéis de patch e não servidores geradores de receita. É aí que novas soluções menores e mais densas importam.
• Sustentabilidade: Reduzir toda a pegada óptica naturalmente cria um benefício de sustentabilidade usando menos materiais. Acreditamos que nossa última geração de inovações em Data Centers proporciona uma redução de até 55% na pegada de carbono.

Para criar esses benefícios, o setor está usando novos componentes de infraestrutura fundamentais que incluem:

• Novas fibras menores: Um exemplo é nossa nova fibra Corning SMF-28 Contour de 190 mícrons, que é 20% menor do que nossa fibra de 242 mícrons de diâmetro. Ela também oferece capacidade de dobra superior e baixa perda de sinal.
• Cabos mais densos: As novas fibras permitem uma revolução dos cabos – com a capacidade de criar uma densidade de cabos muito maior. Isso significa maiores contagens de fibras em um diâmetro de cabo menor, e um cabo menor com o mesmo número de fibras.
• Inovações de conectividade: O novo conector MMC que miniaturiza a conectividade de terminação multifibra pode aumentar a densidade de fibra em uma caixa em até três vezes em relação a um conector MTP tradicional. Isso otimiza imóveis valiosos dentro de um Data Center, minimizando a pegada óptica.

Conclusão: a demanda por inteligência artificial muda o jogo para os Data Centers. As arquiteturas de rede de Data Center de IA emergentes representam uma mudança radical no conteúdo óptico passivo no Data Center – e na Corning, estamos entusiasmados em trabalhar com os maiores Data Centers de hiperescala do mundo para estabelecer a base rica em fibra necessária para operações de Data Center de IA.

E, tão importante quanto, vemos essa tendência sendo um divisor de águas na rede de acesso. Para usar esse poderoso recurso de computação, ele requer redes de alta largura de banda que empresas e consumidores possam acessar para realizar o potencial da IA. Portanto, o trabalho que nossa indústria continua a fazer para conectar o mundo é ainda mais crítico para garantir que ninguém fique para trás.

Esse blog é adaptado de uma apresentação recente de O'Day para a Fiber Broadband Association como parte de sua série 'Fiber For Breakfast'.

Mais sobre a Corning