A importância da rede na era da IA e as direções de inovação

Com a rápida expansão da escala dos grandes modelos, a rede tornou-se um elo crucial na era da IA. Este artigo irá explorar as origens da demanda por rede, a evolução dos protocolos de comunicação e as direções inovadoras do hardware de rede.

Fontes da Demanda de Rede

1. A diferença entre o volume do modelo e o limite de uma única placa aumentou, sendo necessário um cluster de múltiplos servidores para resolver os problemas de treinamento.

2. A rede é utilizada para sincronizar os parâmetros do modelo entre as placas gráficas, o que exige uma maior densidade e capacidade da rede.

3. O tempo de treino está intimamente relacionado à taxa de cálculo, aumentando o número de dispositivos e a eficiência paralela para melhorar o poder computacional.

4. A sincronização de várias placas requer operações de alinhamento de parâmetros frequentes, o que impõe requisitos mais elevados à transmissão de rede.

5. A interrupção do treinamento pode causar enormes perdas, o custo das falhas de rede é elevado.

A evolução do protocolo de comunicação

1. Protocólos de comunicação entre nós: PCIe, NVLink, Infinity Fabric, etc., são barreiras centrais dos fabricantes.

2. Protocolo de comunicação entre nós: Família de protocolos InfiniBand e Ethernet RoCE, suporta a funcionalidade RDMA.

3. A competição entre o protocolo IB e o protocolo RoCE reflete a disputa pelo poder de fala entre os fabricantes de GPUs.

4. A criação da Aliança Hyper Ethernet visa desenvolver um protocolo de rede aberto, flexível e de alto desempenho.

Direções de Inovação em Hardware de Rede

1. Meio de transmissão: a competição entre fibra óptica, cobre e silício, no curto prazo o cabo de cobre ainda tem vantagem, a tendência a longo prazo é que a fibra óptica avance e o cobre recue.

2. Inovação em módulos ópticos: tecnologias como LPO/LRO, fotônica de silício, e lítio niobato em filme fino reduzem custos.

3. Comutador: O surgimento dos comutadores ópticos, enquanto os chips de comutação elétrica continuam a inovar.

4. Arquitetura de rede: evolução da arquitetura Leaf-Spine para novas arquiteturas como Dragonfly, Rail-only, etc.

5. Cluster de centros de dados: explorar soluções de interconexão de poder computacional entre centros de dados.

Sugestões de Investimento

1. Focar nos principais componentes do sistema de comunicação: Zhongji Xuchuang, New Easy Win, Tianfu Communication, Hu Electric Co., entre outros.

2. Acompanhar os segmentos inovadores: Yangtze Optical, Zhongtian Technology, Hengtong Optic-Electric, Shengkai Communication, entre outros.

3. Focar nas oportunidades industriais trazidas por novas tecnologias, como cabos de cobre, fibras ópticas especiais, switches nacionais, entre outros.