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

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Active Optical Cable Technical Solution (Short-Distance High-Speed Inter-Rack Interconnect and Cabling Simplification)

White Paper For Network Architects, Pre-Sales Engineers, and Operations Managers

1Analiza tła i wymagań projektu

As InfiniBand HDR 200G becomes the mainstream interconnect standard for high-performance computing and AI training clusters, jako że InfiniBand HDR 200G staje się głównym standardem połączeń między sieciami dla wysokiej wydajności komputerowych i klastrów szkoleniowych AI,Złożoność projektowania warstwy fizycznej centrum danych zmienia się od "osiągnięcia przepustowości" do "trzymania przepustowości i niezawodności na większych odległościach fizycznych".In actual deployments, inter-rack distances typically range from 15 to 80 meters, while standard 200G AOC active optical cables are limited to 50-meter reach. This creates a coverage gap:Dla odległości powyżej 50 metrów, ale poniżej 100 metrów.Architekci tradycyjnie byli zmuszeni wybierać między drogimi jedno-modowymi nadajnikami z długodystansową optiką,lub aktywne rozwiązania powtarzające/rozszerzające, które wprowadzają dodatkowe punkty awariiOba podejścia zwiększają liczbę komponentów per-link, komplikują zarządzanie kablami i rozszerzają terminy wdrożenia.Podstawowym wymogiem jest rozszerzony zasięg AOC, który zachowuje prostotę i niezawodność standardowych AOC, wspierając odległości do 100 metrów..

2Ogólne projektowanie architektury sieci i systemu

The proposed architecture adopts a multi-tier fat-tree topology where spine switches connect to leaf switches across multiple rows or pods. To eliminate the coverage gap, we specify theMFS1S00-H010Vjako standardowy fizyczny poziom połączenia dla wszystkich połączeń między rackami przekraczających 50 metrów, przy zachowaniu standardowych 50m AOC dla krótszych połączeń wewnątrz racków.To ujednolicone podejście oparte na AOC uproszcza fizyczną architekturę, wykorzystując jeden typ komponentu zarówno dla krótkich, jak i rozszerzonych zasięgów., eliminując potrzebę zapasów hybrydowych nadajników lub aktywnego sprzętu rozszerzającego.MFS1S00-H010Vkabel zapewnia bezpośrednie połączenie między dwoma portami QSFP56,z rozszerzonym zasięgiem umożliwiającym bardziej elastyczne umieszczenie racków.

Architektura fizyczna korzysta z:

• Uproszczona topologia: Nie wymagane elementy aktywne (powtórniki, wzmacniacze lub ODF).
• Konsekwentna wydajnośćKażdy link, niezależnie od odległości, dostarcza taki sam 200G HDR z BER poniżej 1e-15.
• Redundantny design ścieżki: Dual AOC cables per link for active-active or active-standby high availability: podwójne kable AOC per link dla aktywnej aktywności lub aktywnej gotowości.

3Role of the Mellanox (NVIDIA Mellanox)

W sprawieNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vsłuży jako fundamentalny fizyczny warstwy komponent dla wszystkich rozszerzonych inter-rack połączeń.Kabel AOC MFS1S00-H010V 200G QSFP56Integruje wysokiej wydajności nadajniki oparte na VCSEL i zoptymalizowane światło multimodowe OM4 w pojedynczy, testowany fabrycznie zespół.MFS1S00-H010V Kabel optyczny InfiniBand HDR 200Gb/sZapewnia 100-metrowy zasięg przy zachowaniu pełnej wydajności HDR.

Kluczowe cechy techniczne, szczegółowe wArkusz danych MFS1S00-H010V, include:

• Rozszerzony zasięg: 100 metrów nad OM4 fiber, pokrywając >90% inter-rack and inter-pod distances.
• Niskie zużycie energii: ≤1.8W per end, minimizing thermal impact in dense switch ports.
• Wyższa wydajność optyczna: BER < 1e-15, zapewniając bezstratną obsługę tkaniny InfiniBand.
• Trwały mechaniczny design: 30 mm minimum bend radius, plenum-rated jacket, and ≥500 insertion cycles.
• Szeroka kompatybilnośćW sprawie:Kompatybilny z MFS1S00-H010Vlist covers all NVIDIA Quantum-2, Spectrum-4 switches, and ConnectX-7/BlueField-3 adapters, plus third-party QSFP56 MSA-compliant equipment.

W sprawieSpecyfikacje MFS1S00-H010VUpewnij się, że każdy kabel dostarcza spójne budżety mocy optycznej w różnych temperaturach i zmianach wieku, zapewniając przewidywalną wydajność w całym cyklu życia produktu.

4Zalecenia dotyczące wdrożenia i skalowania

Zalecamy strategię rozmieszczania opartą na odległości, aby zoptymalizować zarówno koszty, jak i wydajność:

• For links ≤ 50m: Użyj standardowych 50m AOC (np. MFS1S00-H005V) dla połączeń intra-rack i adjacent-rack.
• For links 50m x 100m: WdrożyćMFS1S00-H010Vdla wszystkich łączy od kręgosłupa do liści i liści do liści wzdłuż rzędów lub pods.
• Dla redundancji.Instaluj podwójne AOC na link, kierując każdy kabel przez oddzielne taśmy, aby uniknąć pojedynczych punktów awarii mechanicznej.

Typical topology description: In a three-row data center with 100-meter row-to-row distance, deployMFS1S00-H010Vfor all spine-to-leaf connections spanning across rows, while using standard 50m AOCs for intra-row leaf-to-compute links.To podejście hybrydowe optymalizuje zasięg bez nadmiernego inwestowania w rozszerzony zasięg, gdzie nie jest potrzebny..

Kiedy skalowanie do wielu pods,MFS1S00-H010V 200G QSFP56 rozwiązanie kabli AOCFor procurement planning, evaluate (zastosować jako standardowe połączenie między podsami, uproszczając zarządzanie zapasami).Ceny MFS1S00-H010Va takżeMFS1S00-H010V do sprzedażyDostępność poprzez wielu dystrybutorów, aby zapewnić czasy realizacji zgodne z fazami wdrożenia.

5. Operacje, monitorowanie i rozwiązywanie problemów

Podczas gdyMFS1S00-H010Vis a passive AOC, it incorporates EEPROM-based digital diagnostics for real-time monitoring. Zalecane praktyki operacyjne obejmują:

• Cyfrowe monitorowanie optyczne.: Query the cable's temperature, supply voltage, and bias current via the QSFP56 management interface. Wartości poza zakresami określonymi wArkusz danych MFS1S00-H010VMoże wskazywać na stres fizyczny lub degradację łącznika.
• Link error tracking (śledzenie błędów łącza)Monitor FEC (Forward Error Correction) corrected/uncorrected counters at the switch. A sustained increase in uncorrected errors suggests a failing link:Nadmierne napięcie.lub zanieczyszczenie złącza.
• Inspekcja końcowa: Despite factory sealing, re-plugging after maintenance can introduce dust or oil. Use a handheld fiber scope to inspect end-faces and clean with dry-cloth cleaners as needed. Pomyśl o tym:
• Śledzenie numerów seryjnych.: Każdy dokumentMFS1S00-H010VNumer seryjny i jego end-to-end mapping w DCIM lub bazie danych zarządzania zasobami, aby ułatwić docelowe wymiany podczas awarii.
• Podstawowe założenieWykonaj 48-godzinne testy stresu po początkowym wdrożeniu, aby ustalić podstawy wydajności; porównaj je z podstawami podczas rutynowego konserwacji.

Ze względu na zintegrowaną konstrukcję AOC, typowym trybem awarii jest uszkodzenie kabla, a nie awaria modułu.

6Podsumowanie i ocena wartości

W sprawieNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vprovides a robust extended-reach AOC solution that bridges the 50-100 meter coverage gap in HDR 200G network deployments.eliminuje potrzebę aktywnych powtórników., optyki długodystansowej, lub złożonych architekturach kabli hybrydowych.Kabel AOC MFS1S00-H010V 200G QSFP56Redukuje liczbę komponentów per-link z do 5 komponentów (2 nadajniki + przewód patch + 2 konektory + rozszerzacz) do zaledwie 1,Ograniczenie czasu instalacji o ponad 70% i znaczne zmniejszenie potencjalnych punktów awarii.

Z punktu widzenia wartości, rozwiązanie oferuje:

• ~25-35% redukcja TCOW porównaniu do alternatyw nadajnika + rozszerzacza w ciągu 5 lat.
• - 70% redukcja.W czasie wprowadzania łącza, przyspieszając rozmieszczenie klastra.
• Zwiększona elastyczność projektowania, pozwalając na ustawianie regałów w oparciu o ograniczenia chłodzenia i zasilania, a nie ograniczenia długości kabli.

W przypadku architektów sieciMFS1S00-H010Venables more scalable and resilient HDR fabrics; for operations teams, it simplifies maintenance and reduces troubleshooting overhead. Complete technical details, including theArkusz danych MFS1S00-H010VI przewodniki integracyjne, są dostępne przez oficjalne kanały NVIDIA Mellanox.