Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V Rozwiązanie techniczne aktywnego kabla optycznego AOC

Ten dokument rozwiązań technicznych jest przeznaczony dla architektów sieci centrów danych, inżynierów przedsprzedaży i menedżerów operacji.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V kabel aktywny AOCrozwiązuje kluczowe wyzwania związane z szybkim połączeniem sieciowym na krótkich stacjach (515 metrów) przy jednoczesnym znaczącym uproszczeniu złożoności kabli w nowoczesnych środowiskach klastrów HPC i sztucznej inteligencji.

1. Analiza tła i wymagań projektu

W miarę jak sieci InfiniBand HDR (200Gb/s) stają się standardem dla obliczeń przyspieszanych przez GPU, architekci centrów danych stają w obliczu powtarzającego się wyzwania w zakresie fizycznej warstwy: "przerwy średniego zasięgu" między 3 a 15 metrami.Pasywne miedziane kable DAC nie mogą niezawodnie dostarczać pełnych 200Gb/s powyżej 5 metrów ze względu na osłabienie sygnału i rozmowę krzyżowąZ drugiej strony wdrażanie kabli optycznych aktywnych z dyskretnymi nadajnikami (moduły QSFP56 SR + skakacze włókna MPO) wprowadza wiele punktów awarii, złożone zarządzanie biegunowością,i wyższej pracy instalacyjnejKluczowe wymagania dla idealnego rozwiązania obejmują: pełną wydajność HDR 200Gb/s, wdrożenie plug-and-play, minimalne zużycie energii, wsparcie dużej gęstości kabli i uproszczone konserwacje.MFS1S00-H010Vbezpośrednio dotyczy każdego z nich.

2Ogólne projektowanie architektury sieci/systemów

W typowej architekturze kręgosłupa dla średniej wielkości klastra szkoleniowego sztucznej inteligencji (np. 32 ̇ 128 węzłów GPU) serwery obliczeniowe są rozmieszczone na 4 ̇ 8 sąsiednich regałach.Każdy rack zawiera przełącznik NVIDIA Mellanox Quantum HDR InfiniBand (e)Aby osiągnąć optymalną wydajność, każdy przełącznik liści musi utrzymywać nieblokowane linki górne 200Gb/s do warstwy kręgosłupa i linki dolne do każdego adaptera serwera.Fizyczna topologia dyktuje dwie kategorie linkówPodczas gdy pasywne DAC wystarczają do połączeń wewnątrz racu, połączenia między racami wymagają aktywnego okablowania optycznego.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vsłuży jako standardowe połączenie optyczne dla wszystkich połączeń między rackami liść-do-kręgosłupa i liść-do-liścia, zapewniając jednolitą integralność sygnału i charakterystykę opóźnienia w całej tkaninie.

3. Rola MFS1S00-H010V w rozwiązaniu i kluczowe cechy

W sprawieKabel AOC MFS1S00-H010V 200G QSFP56odgrywa specyficzną i kluczową rolę: zastępuje tradycyjny zespół "przesyłowiec QSFP56 SR + kabel główny MPO" pojedynczym, fabrycznie zakończonym aktywnym kablem optycznym.Kluczowe cechy wynikające zArkusz danych MFS1S00-H010Va takżeSpecyfikacje MFS1S00-H010Vobejmują:

• Full-duplex 200Gb/s InfiniBand HDR (kompatybilny również z 100Gb/s EDR i 40Gb/s FDR)
• 10-metrowa długość standardowa (H010V) zoptymalizowana dla typowych przedziałów regałów
• Zintegrowane złącza QSFP56 z cyfrowym monitorowaniem diagnostycznym (DDM)
• Typowe zużycie energii < 2,5 W na koniec
• Zakres temperatury pomieszczenia operacyjnego: od 0°C do 70°C
• Włókno niewrażliwe na gięcie z płaszczem 3 mm o niskim poziomie dymu i zerowym halogenie (LSZH)

JakoMFS1S00-H010V Kabel optyczny InfiniBand HDR 200Gb/s, obsługuje szkolenie łącza, automatyczne negocjacje i zarządzanie w pasmie za pośrednictwem systemu operacyjnego NVIDIA Mellanox switch, umożliwiając operatorom pobieranie parametrów nadajnika optycznego (temperatura, napięcie,prąd przesunięty, moc TX/RX) za pomocą standardowych poleceń MLNX-OS.

4. Zalecenia dotyczące wdrażania i skalowania (z typową topologią)

Typowy opis topologii:
Rozważmy dwuetapowy klaster z 8 regałami. Regały 1?? 4: regały obliczeniowe (każde z jednym przełącznikiem liści QM8700). Regały 5?? 8: regały magazynowe i zarządzanie.Każdy przełącznik liści wymaga 8 łączy do dwóch przełączników kręgosłupa (pełna siatka)Odległość między rackami wynosi średnio 8 metrów.MFS1S00-H010Vdla wszystkich 32 połączeń między stawkami od liści do kręgosłupa.

Kroki wdrożenia:

• Sprawdź, czy wszystkie przełączniki i adaptery są wymienione jakoKompatybilny z MFS1S00-H010V(wszystkie produkty NVIDIA Mellanox Quantum HDR i ConnectX-6 HDR są w pełni kompatybilne).
• Przewód kabli AOC przez tylne przewody kablowe, wykorzystując napięty promień zakrętu (minimum 30 mm).
• Wprowadź każdy z złączy QSFP56 bezpośrednio do portu przełącznika.
• Przymocować kabel za pomocą pasów z haczykiem i pętlą (nie należy stosować plastikowych sznurówek, które mogłyby zacisnąć włókno).

Porady dotyczące skalowania:W przypadku klastrów powyżej 16 stojaków, utrzymać maksymalną długość AOC 1015 metrów dla prędkości HDR. W przypadku dłuższych przedziałów należy rozważyć warianty MFS1S00-H015V (15m) lub MFS1S00-H020V (20m).Ceny MFS1S00-H010VW przypadku zamówień na dużą skalę (100+ jednostek) należy skontaktować się z autoryzowanymi dystrybutorami, ponieważ zwykle stosuje się zniżki objętościowe.MFS1S00-H010V do sprzedażyw opakowaniach masowych.

5. Monitoring operacji, rozwiązywanie problemów i optymalizacja

Monitoring:Korzystając z NVIDIA Mellanox MLNX-OS lub interfejsu zarządzania, uruchomwyświetlanie interfejsów nadajnikaAby uzyskać dane DDM w czasie rzeczywistym dla każdegoMFS1S00-H010Vkluczowe wskaźniki: moc TX (typowa od -3 do +3 dBm), moc RX (typowa od -8 do +2 dBm) i temperatura.Nagły spadek mocy RX (> 2 dBm) może wskazywać na brudny lub uszkodzony złącze pomimo fabrycznie zamkniętej konstrukcji, chociaż jest to rzadkie.

Rozwiązywanie problemów

• Połączenie z prędkością 100 Gb/s zamiast 200 Gb/s: sprawdź, czy oba końce są skonfigurowane dla HDR (automatyczne negocjacje włączone).MFS1S00-H010V 200G QSFP56 rozwiązanie kabli AOCW przypadku niektórych podrobionych kabli nie ma pełnej mapy pasów.
• Płyty przełącznika przerywanego: sprawdź temperaturę na przedniej płytce przełącznika; upewnij się, że przepływ powietrza nie jest zablokowany przez wiązki kabli.
• Brak połączenia po wstawieniu: ponownie zasadzić oba końce.wyświetlanie stanu interfejsuaby potwierdzić brak błędów fizycznych.

Optymalizacja:Aby uzyskać maksymalną wydajność tkaniny, należy unikać zginania AOC bardziej niż w promieniu 30 mm. Zgrupować kable w równoległych biegach przy użyciu strukturalnych przewodników kablowych w celu zapobiegania mikrokręcaniom.Zaplanuj coroczną inspekcję interfejsu optycznego za pomocą endoskopu, chociaż zapieczętowana konstrukcja znacznie zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia w porównaniu z dyskretnymi nadajnikami.

Szczegółowe specyfikacje drzew uszkodzeń i schematów oczu należy zawsze zapoznać się z oficjalnymArkusz danych MFS1S00-H010Vdostępne w NVIDIA Mellanox.

6Podsumowanie i ocena wartości

W sprawieNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Voferuje kompletny, gotowy do wdrożeniaMFS1S00-H010V 200G QSFP56 rozwiązanie kabli AOCW porównaniu z pasywnymi DAC zapewnia ono bezstratną wydajność 200Gb/s na dłuższe odległości.zmniejsza liczbę punktów awarii o 67% (z trzech komponentów do jednego)Dla architektów planujących nowe tkaniny InfiniBand HDR lub modernizację istniejących klastrów,MFS1S00-H010V jest sprawdzonymW połączeniu ze standardowymi praktykami monitorowaniazapewnia niezawodność wymaganą w środowiskach produkcji AI i HPC.