Le cahier des charges définit les paramètres géométriques, optiques, mécaniques et de mesure dans le but de fournir une référence commune permettant à différents fabricants de développer des composants compatibles.
Quatre canaux optiques dans une seule fibre
Contrairement à une fibre monocœur classique, une fibre multicœur ou MCF (Multicore Fiber) intègre plusieurs cœurs capables de transporter des signaux optiques dans la même gaine.
L'architecture définie par SDM4 utilise quatre cœurs disposés en une matrice carrée 2 × 2. La distance entre les cœurs est fixée à 40 ± 1 micromètres, tandis que le diamètre nominal de la gaine est de 125 micromètres.
Cette configuration permet de réaliser plusieurs chemins optiques indépendants dans les dimensions externes habituelles d'une fibre.
Cette approche est particulièrement pertinente compte tenu du développement des infrastructures dédiées à l'intelligence artificielle. L'ajout de serveurs, de GPU et d'accélérateurs accroît le nombre de connexions nécessaires, tant au sein des centres de données qu'entre les différents sites d'un même campus.
La fibre multicœur est présentée comme l'une des technologies capables d'augmenter la densité de ces connexions sans multiplier proportionnellement le nombre de fibres physiques.
Conçu pour les connexions à courte portée
La spécification SDM4 établit des caractéristiques optiques destinées aux applications à courte portée fonctionnant dans la bande O, située approximativement entre 1260 et 1360 nanomètres et couramment utilisée dans les communications centrées autour de 1310 nm.
L'un des paramètres importants dans une fibre multicœur est la diaphonie, c'est-à-dire l'interférence qui peut se produire entre les signaux optiques circulant dans différents cœurs.
La spécification fixe une limite de diaphonie de −40 dB ou moins à une distance d'un kilomètre et à une longueur d'onde de 1310 nm. Cette exigence s'applique aux paires de cœurs adjacentes et à celles positionnées en diagonale.
Le document décrit également les principes de réalisation des mesures et comprend des directives sur la numérotation des carottes, l'alignement rotationnel, la dispersion du mode de polarisation et les configurations des marqueurs.
Interopérabilité entre les fabricants
L'un des principaux objectifs d'un accord multi-sources ou MSA (Multi-Source Agreement) est d'établir des caractéristiques techniques communes permettant de développer des produits compatibles entre différents fournisseurs.
Dans le cas de la fibre SDM4, le fait d'avoir des dimensions, des performances optiques et des procédures de mesure communes fournit une référence aux fabricants de fibres, de connecteurs, d'émetteurs-récepteurs et d'autres composants de communication optique.
L'interopérabilité devient particulièrement importante à mesure que les architectures des centres de données prennent de l'ampleur et doivent intégrer des équipements provenant de différents fabricants.
La publication de la version 1.0 établit ainsi une base technique sur laquelle pourront s'appuyer les implémentations commerciales et les travaux de normalisation ultérieurs.
Vers une normalisation internationale des fibres multicœurs
Cette spécification peut également servir de référence dans les futurs processus de normalisation internationale.
Parmi les organisations liées à ce domaine figurent l'Union internationale des télécommunications (UIT-T) et la Commission électrotechnique internationale (CEI), tandis que des organisations telles que l'IEEE peuvent aborder les aspects liés aux émetteurs-récepteurs et aux interfaces optiques.
L’objectif à long terme est d’intégrer les caractéristiques de ce type de fibre dans des normes qui facilitent son utilisation dans les infrastructures de communication de différents fabricants.
La publication d'une spécification commune représente donc un pas vers l'industrialisation de la fibre multicœur à quatre cœurs et son utilisation potentielle à plus grande échelle dans les réseaux à haute densité.
Plus de connexions pour les infrastructures d'IA
Le développement des systèmes d'intelligence artificielle modifie les besoins de connectivité des centres de données. La mise à l'échelle horizontale consiste à ajouter des serveurs, des accélérateurs et des GPU afin de répartir les charges de travail sur un nombre croissant de nœuds.
Ce modèle nécessite un grand nombre de liaisons de communication et augmente la densité du câblage optique.
L'intégration de quatre voies de transmission indépendantes au sein d'une seule fibre permet d'augmenter cette densité tout en conservant un diamètre extérieur de 125 micromètres.
La fibre multicœur apparaît ainsi comme l'une des technologies destinées à répondre à l'augmentation des connexions optiques liées aux centres de données d'IA, notamment pour les liaisons à courte portée où l'espace disponible, la densité de câblage et l'interopérabilité des composants sont des facteurs importants.
