Microsoft gelooft dat een van de komende grote knelpunten voor kunstmatige intelligentie niet alleen in chips zal liggen, maar in iets veel minder zichtbaar: de wijze waarop servers binnen datacenters onderling verbonden zijn. Daarom heeft het bedrijf een nieuw interconnectiesysteem gepresenteerd, gebaseerd op MicroLEDs en imaging fiber, dat volgens Microsoft begin 2028 op de markt gebracht zou kunnen worden in samenwerking met industriële partners.
Deze ontwikkeling komt op een moment dat de groei van AI en cloud computing de bestaande netwerktechnologieën tot het uiterste drijft. Microsoft stelt dat de momenteel gangbare verbindingen in datacenters — namelijk koper en draadloze glasvezel met laser — elk hun beperkingen hebben: koper is betrouwbaar en efficiënt, maar geschikt voor zeer korte afstanden; glasvezel met laser biedt meer bereik, maar verbruikt meer energie, is kostbaarder en gevoeliger voor betrouwbaarheidproblemen.
Het nieuwe systeem, ontwikkeld door Microsoft Research in Cambridge samen met teams van Azure Core, Azure Hardware Systems and Infrastructure en Microsoft 365, boordeert dat paradigma. In plaats van lasers te gebruiken, maakt het gebruik van goedkope en commerciële MicroLEDs, en in plaats van een traditionele glasvezel, wordt een soort kabel gebruikt die bekendstaat als imaging fiber. Deze lijkt van buiten op een gewone glasvezel, maar bevat in zijn binnenkant duizenden kernpunten. Deze architectuur maakt het mogelijk om binnen één kabel veel communicatiekanalen parallel te transporteren.
Van “smal en snel” naar “breed en traag”
Paolo Costa, een van de verantwoordelijken van het project bij Microsoft Research, beschrijft deze aanpak als een verandering in denkwijze. Huidige optische interconnecties werken met enkele zeer snelle kanalen, een aanpak die Microsoft beschrijft als “narrow and fast”. Het alternatief van Microsoft zet juist in op veel langzamere kanalen die gelijktijdig werken, een ontwerp dat men “wide and slow” noemt. In praktische termen streeft deze aanpak ernaar om de totale doorvoer te behouden, terwijl de complexiteit, energieverbruik en thermische beperkingen worden verminderd.
In de door vakgenoten beoordeelde studie die dit project ondersteunt, noemt Microsoft deze architectuur Mosaic. Volgens dat onderzoek kan het systeem tien keer zo ver reiken als koper, het energieverbruik met tot 68% verminderen in vergelijking met enkele bestaande optische oplossingen en een betrouwbaarheid bieden die 100 keer groter is dan die van conventionele glasvezelverbindingen. Het getoonde prototype gebruikt 100 kanalen van 2 Gbps elk, en Microsoft beweert dat de architectuur schaalbaar is tot 800 Gbps of meer met afstanden tot 50 meter.
In het communicatiebeleid van het bedrijf wordt dat als volgt vereenvoudigd: Microsoft voorziet dat zodra het systeem op grote schaal wordt uitgerold, het ongeveer 50% minder energie verbruikt dan de meest gangbare laser-glasvezelkabels, gebaseerd op laboratoriumtests en productieschattingen. Daarnaast wordt gesteld dat de fabricagekosten lager kunnen uitvallen en dat de levensduur mogelijk langer is dan die van huidige laseroplossingen.
Waarom dit relevant is in het tijdperk van AI
De kernmotivatie ligt in de infrastructuur van AI. Naarmate het aantal GPU’s per rack toeneemt en de dichtheid van rekken groter wordt, wordt de interne netwerkomgeving binnen een datacenter de beperkende factor. Volgens Microsoft Research illustreert Costa dit met de recente evolutie van AI-systemen: de rekenkracht groeit razendsnel, maar netwerken en geheugen blijven achter. Dit resulteert erin dat veel workloads — vooral inferentieprocessen — tegenwoordig worden beperkt door input/output-capaciteiten (I/O-bound).
In dit verband blijft koper zeer waardevol vanwege zijn efficiëntie en betrouwbaarheid, maar het bereik wordt beperkt tot minder dan 2 meter voor hoge-snelheidsverbindingen. Dit vereist dat veel accelerators dicht op elkaar en binnen hetzelfde rack worden geplaatst, wat de koeling, het mechanisch ontwerp en de schaalbaarheid bemoeilijkt. Microsoft stelt dat een MicroLED-systeem met een bereik van tientallen meters en een lager energieverbruik een deel van deze beperkingen kan verlichten.
Het bedrijf meldt dat men samen met MediaTek en andere leveranciers al een proof of concept heeft afgerond voor het miniaturiseren van deze technologie en het integreren ervan in een transceiver. Deze module zou ongeveer zo groot zijn als een duim, wat de weg vrijmaakt voor een meer pragmatische en minder ingrijpende adoptie op fysiek niveau.
MicroLED van binnen en Hollow Core Fiber van buiten
Microsoft presenteert deze technologie niet als een geïsoleerde oplossing, maar plaatst het naast een andere recente ontwikkeling: Hollow Core Fiber (HCF). In tegenstelling tot gewone glasvezel, waarbij het licht door glas reist, transporteert HCF de signaalboodschap via een hueze kern gevuld met lucht. Dit vermindert de latentie of houdt dezelfde latentie vast over grote afstanden. Microsoft meldt dat deze technologie al in gebruik is in delen van Azure en zich aan het uitbreiden is naar meer locaties wereldwijd.
Volgens Microsoft biedt HCF tot 47% hogere transmissiesnelheid en ongeveer 33% minder latentie in vergelijking met conventionele single-mode glasvezel. De nieuwe MicroLED-oplossing is vooral gericht op datacenter-interne verbindingen, om servers en GPU’s binnen hetzelfde gebouw te koppelen. Kortom, Microsoft ontwikkelt tegelijk de korteafstandsinfrastructuur binnen datacenters en de langeafstandskoppelingen tussen datacenters en regio’s.
Een serieuze inzet, maar nog in de overgangsfase
Het moet worden gezien als een middellange termijnstrategie om een van de grootste problemen van AI-infrastructuur aan te pakken: het overdragen van data met minder energie, minder warmte en minder fysieke wrijving. Dat Microsoft al spreekt over marktintroductie met partners eind 2027 benadrukt dat het project uit de puur experimentele fase is gestapt, maar dat de praktische haalbaarheid nog moet worden bewezen op industriële schaal.
Wat deze innovatie interessant maakt, is dat het niet draait om een nieuwe processor of een fundamenteler model, maar om de “digitale loodgieter”, zoals een Azure-manager het beschrijft. Mogelijk ligt daarin de sleutel: naarmate AI blijft groeien, zal de concurrentievoorsprong niet alleen afhangen van de rekenchip, maar ook van de kabel, de optische module en de netwerarchitectuur die voorkomen dat de berekeningen vastlopen door fysieke limieten.
Veelgestelde vragen
Wat heeft Microsoft precies aangekondigd?
Microsoft presenteert een datacenternetwerk-oplossing gebaseerd op MicroLEDs en imaging fiber, ontworpen als efficiënter alternatief voor koper en laser-glasvezel voor interne datacenterverbindingen. Het bedrijf verwacht dit samen met industriële partners eind 2028 op de markt te brengen.
Welke voordelen biedt het ten opzichte van huidige glasvezelkabels?
Volgens Microsoft zou het systeem ongeveer 50% minder energie verbruiken dan de gangbare optische systemen. De Mosaic-studie spreekt bovendien over verminderingen van tot 68% in energiegebruik, plus groter bereik en hogere betrouwbaarheid.
Wat is imaging fiber precies?
Het is een kabel die eruitziet als een normale glasvezel, maar intern duizenden kernpunten bevat, waardoor parallelle datastromen over één kabel kunnen worden getransporteerd.
Hoe verhoudt dit zich tot Hollow Core Fiber?
Microsoft ziet beide technologieën als complementair. MicroLED is vooral voor interne databankverbindingen, terwijl Hollow Core Fiber bedoeld is voor grotere afstanden tussen datacenters en regio’s. Volgens Microsoft levert HCF tot 47% meer snelheid en 33% minder latency dan traditionele fiber.
via: news.microsoft