La especificación determina parámetros geométricos, ópticos, mecánicos y de medición con el objetivo de proporcionar una referencia común para que diferentes fabricantes puedan desarrollar componentes compatibles.
Cuatro canales ópticos dentro de una fibra
A diferencia de una fibra convencional con un único núcleo, una fibra multinúcleo o MCF (Multicore Fiber) integra varios núcleos capaces de transportar señales ópticas dentro de un mismo revestimiento.
La arquitectura definida por SDM4 utiliza cuatro núcleos dispuestos en una matriz cuadrada de 2 × 2. La distancia entre los núcleos se establece en 40 ± 1 micrómetros, mientras que el revestimiento mantiene un diámetro nominal de 125 micrómetros.
Esta configuración permite disponer de varias rutas ópticas independientes dentro de las dimensiones exteriores habituales de una fibra.
El planteamiento resulta especialmente relevante ante el crecimiento de la infraestructura destinada a inteligencia artificial. La incorporación de un mayor número de servidores, GPU y aceleradores está incrementando la cantidad de conexiones necesarias tanto dentro de los centros de datos como entre diferentes instalaciones de un mismo campus.
La fibra multinúcleo se plantea como una de las tecnologías capaces de incrementar la densidad de estas conexiones sin multiplicar en la misma proporción el número de fibras físicas.
Diseñada para conexiones de corto alcance
La especificación SDM4 establece características ópticas orientadas a aplicaciones de corto alcance que operan en la banda O, situada aproximadamente entre los 1260 y los 1360 nanómetros y utilizada habitualmente en comunicaciones centradas alrededor de los 1310 nm.
Uno de los parámetros relevantes en una fibra con varios núcleos es la diafonía, es decir, la interferencia que puede producirse entre las señales ópticas que circulan por núcleos diferentes.
La especificación establece un límite de diafonía de −40 dB o inferior a una distancia de un kilómetro y una longitud de onda de 1310 nm. El requisito se aplica tanto a los pares de núcleos adyacentes como a los situados en diagonal.
El documento también recoge principios para realizar las mediciones e incluye orientaciones sobre numeración de los núcleos, alineación rotacional, dispersión del modo de polarización y configuraciones de marcadores.
Interoperabilidad entre fabricantes
Uno de los principales objetivos de un acuerdo de múltiples fuentes o MSA (Multi-Source Agreement) es establecer características técnicas compartidas que permitan desarrollar productos compatibles entre diferentes proveedores.
En el caso de la fibra SDM4, disponer de unas dimensiones, prestaciones ópticas y procedimientos de medición comunes proporciona una referencia para fabricantes de fibra, conectores, transceptores y otros componentes de comunicaciones ópticas.
La interoperabilidad adquiere especial importancia a medida que las arquitecturas de los centros de datos aumentan su escala y necesitan integrar equipos procedentes de diferentes fabricantes.
La publicación de la versión 1.0 establece así una base técnica sobre la que pueden desarrollarse implementaciones comerciales y posteriores trabajos de normalización.
Hacia la normalización internacional de la fibra multinúcleo
La especificación también puede utilizarse como referencia en futuros procesos de estandarización internacional.
Entre los organismos relacionados con este ámbito se encuentran la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T) y la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), mientras que organizaciones como el IEEE pueden abordar aspectos relacionados con transceptores e interfaces ópticas.
El objetivo a largo plazo es que las características de este tipo de fibra puedan integrarse en estándares que faciliten su utilización en infraestructuras de comunicaciones de diferentes fabricantes.
La publicación de una especificación común supone, por tanto, un paso hacia la industrialización de la fibra multinúcleo de cuatro núcleos y su posible utilización a mayor escala en redes de alta densidad.
Más conexiones para las infraestructuras de IA
El crecimiento de los sistemas de inteligencia artificial está modificando las necesidades de conectividad de los centros de datos. El denominado escalado horizontal implica incorporar más servidores, aceleradores y GPU para distribuir las cargas de trabajo entre un número creciente de nodos.
Este modelo requiere una elevada cantidad de enlaces de comunicación y aumenta la densidad del cableado óptico.
La integración de cuatro rutas de transmisión independientes dentro de una única fibra puede contribuir a aumentar esa densidad manteniendo un diámetro exterior de 125 micrómetros.
La fibra multinúcleo se perfila así como una de las tecnologías destinadas a responder al incremento de las conexiones ópticas asociado a los centros de datos de IA, especialmente en enlaces de corto alcance donde el espacio disponible, la densidad del cableado y la interoperabilidad de los componentes son factores relevantes.
