Giải pháp kỹ thuật cáp quang chủ động Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V

Tài liệu giải pháp kỹ thuật này dành cho các kiến trúc sư mạng, kỹ sư bán hàng trước và các lãnh đạo hoạt động.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vcáp quang hoạt động (AOC) trong môi trường trung tâm dữ liệu, với trọng tâm là giải quyết các thách thức kết nối giữa các cột ở tốc độ 200G InfiniBand HDR trong khi giảm đáng kể sự phức tạp của cáp.

Các cụm đào tạo AI hiện đại và hệ thống HPC đòi hỏi băng thông cực cao giữa các giá đỡ tính toán, giá đỡ lưu trữ và chuyển đổi cột sống.Các cáp đồng thụ động truyền thống (DAC) không thể vượt quá 3 ̊5 mét với tốc độ 200Gb/s, buộc giá đỡ vào không hiệu quả, bố trí dày đặc. máy thu quang riêng biệt cộng với các bộ nhảy sợi giải quyết vấn đề khoảng cách nhưng giới thiệu nhiều điểm thất bại,yêu cầu làm sạch tại chỗ và kiểm tra độ cựcCác yêu cầu chính từ các nhóm cơ sở hạ tầng bao gồm: tầm 20 mét để cho phép đặt rack linh hoạt, hoạt động cắm và chơi mà không cần công cụ chuyên dụng,tiêu thụ năng lượng thấp (<3.5W mỗi đầu), và tương thích liền mạch với các nền tảng chuyển đổi NVIDIA Mellanox Quantum HDR hiện có.

Kiến trúc được đề xuất áp dụng một cấu trúc vỏ xương sống với hai hoặc nhiều giá đỡ xương sống được đặt ở trung tâm và nhiều giá đỡ tính toán / lưu trữ vỏ được phân phối trong bán kính 20 mét.Tất cả các liên kết giữa các cột ốp ư cho dù là từ lá đến cột sống hoặc từ lá đến lá (đối với giao tiếp trực tiếp với GPU) ư được tiêu chuẩn hóa trênCáp AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56Mỗi cáp kết thúc trực tiếp trong lồng QSFP56 trên các công tắc và bộ điều hợp kênh chủ (HCAs), loại bỏ các tấm vá và các kết nối quang trung gian.Chiến lược dây cáp thống nhất này làm giảm 50% điểm kết nối vật lý so với các giải pháp phát thanh độc lập, đơn giản hóa việc định tuyến cáp và đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu nhất quán trên tất cả các liên kết giữa các giá đỡ.

CácNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vphục vụ như là yếu tố kết nối cơ bản trong kiến trúc này.

• Động cơ quang hoạt động tích hợp:Cáp nhúng chuyển đổi điện sang quang ở cả hai đầu, cung cấp tới 20 mét truyền đáng tin cậy qua sợi OM4 mà không cần thiết phải có thiết bị hẹn giờ hoặc điều kiện tín hiệu bên ngoài.
• QSFP56 Form Factor & Hot-Pluggability:CácMFS1S00-H020V InfiniBand HDR cáp quang hoạt động 200Gb/slà hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn QSFP56 MSA, cho phép chèn và tháo không cần công cụ.
• Năng lượng thấp và mật độ cao:Ở mức dưới 3,5W mỗi đầu, cáp hỗ trợ số cổng cao mà không vượt quá ngân sách nhiệt.bán kính uốn cong nhỏ của nó (thường là 30mm) cho phép đường dẫn cáp dày đặc trong quản lý dọc và khay dưới sàn.
• Giám sát chẩn đoán kỹ thuật số (DDM):Điện đo thời gian thực bao gồm sức mạnh quang học, nhiệt độ và điện áp cung cấp có thể truy cập thông qua giao diện I2C, cho phép giám sát tình trạng liên kết chủ động.

Đối với các thông số chi tiết về điện và cơ khí,MFS1S00-H020VvàThông số kỹ thuật MFS1S00-H020Vcung cấp dữ liệu tham chiếu toàn diện.

Mô tả topology điển hình:Một triển khai 2-spine + 8-leaf tiêu chuẩn. Hai công tắc cột sống (Quantum HDR) nằm trong một giá đỡ cột sống chuyên dụng.Tất cả các liên kết lên từ cột sống đến lá sử dụngGiải pháp cáp AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56Các liên kết trực tiếp từ lá đến lá (đối với NVIDIA GPUDirect RDMA) cũng sử dụng cùng một mô hình AOC để duy trì cáp đồng nhất và tiết kiệm.

Các bước triển khai:

1. Bước 1 Định dạng chiều dài cáp:Đo khoảng cách chính xác từ rack đến rack và chọn chiều dài AOC phù hợp.
2. Bước 2 Đường dẫn cáp:Cáp cài đặt trước trong các khay trên hoặc dưới sàn.Hoàn hợp với MFS1S00-H020VCác đặc điểm bao gồm kích thước lồng QSFP56 tiêu chuẩn và thiết kế khóa, đảm bảo chèn không gặp vấn đề.
3. Bước 3: Đào tạo kết nối và liên kết:Chèn cáp vào cổng cột sống và lá. Đào tạo liên kết InfiniBand HDR hoàn thành tự động trong vài giây. Sử dụng `ibdiagnet` để xác minh trạng thái liên kết và biên FEC.
4. Bước 4 Đặt nhãn và tài liệu:Mỗi dây cáp nên được dán nhãn với nguồn / đích và chiều dài của nó.Giá MFS1S00-H020Vvà hồ sơ mua sắm để quản lý vòng đời.

Khả năng mở rộng:Khi các cụm mở rộng, các giá đỡ lá bổ sung có thể được thêm vào miễn là chúng vẫn ở trong ngân sách quang học 20 mét.MFS1S00-H020V để bánCác nâng cấp trong tương lai lên HDR200 hoặc thậm chí NDR200 (với sự đột phá thích hợp) được hỗ trợ thông qua khả năng tương thích ngược.

Giám sát:Sử dụng các lệnh `mget_temp`, `mget_voltage`, và `mget_rx_power` thông qua Mellanox OFED hoặc SDK của nhà cung cấp để đọc DDM telemetry từMFS1S00-H020V. Thiết lập cảnh báo cho năng lượng nhận quang giảm xuống dưới -6dBm hoặc nhiệt độ vượt quá 70 ° C. Kết hợp các số liệu này vào Prometheus hoặc ngăn xếp giám sát tương tự.

Giải quyết sự cố:Đối với lỗi liên kết xuống hoặc lỗi ký hiệu quá mức:

• Kiểm tra sự chèn vật lý đảm bảo khóa nhấp đầy.
• Kiểm tra rằng cả hai đầu được kết nối với các cổng có khả năng HDR InfiniBand (không chỉ EDR).
• Kiểm tra dây cáp để tìm thấy các vết cong hoặc cong sắc nét.
• Chuyển đổi với một phụ tùng được biết là tốt để cô lập AOC bị lỗi.

Tối ưu hóa:Trong môi trường dày đặc, tách các khay cáp điện và dữ liệu để tránh kết nối EMI (mặc dù AOC ít nhạy cảm hơn đồng, thực tiễn tốt nhất vẫn tồn tại).Sử dụng các tổ chức cáp dọc với đường dẫn bán kính ít nhất 30mm. Xem xét định kỳGiá MFS1S00-H020Vxu hướng cho các giai đoạn mở rộng trong tương lai.

CácMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vgiải pháp dựa trên cung cấp ba giá trị cốt lõi cho các loại vải HDR InfiniBand 200G giữa giá đỡ:

• Tự do thiết kế:Tầm dài 20 mét phá vỡ yêu cầu kết nối chặt chẽ của đồng thụ động, cho phép bố trí nhiệt và bảo trì tối ưu.
• Dễ dàng hoạt động:Thiết kế AOC tích hợp loại bỏ việc làm sạch quang học tại chỗ, quản lý cực và giảm khối lượng cáp lên đến 40%.
• Khả năng tương thích và vòng đời đã được chứng minh:Hoàn toànHoàn hợp với MFS1S00-H020Vvới tất cả các chuyển đổi NVIDIA Mellanox Quantum và Spectrum,MFS1S00-H020VvàThông số kỹ thuật MFS1S00-H020VĐối với các tổ chức có kế hoạch mở rộng trong ngắn hạn, đánh giáMFS1S00-H020V để bánvàGiá MFS1S00-H020Vnhư là một phần của danh mục đầu tư dây cáp tiêu chuẩn là một thực tiễn tốt nhất được khuyến cáo.

Giải pháp này đã sẵn sàng để triển khai trong các nhà máy AI, trung tâm HPC và các cụm quy mô đám mây, nơi độ tin cậy, mật độ và khả năng quản lý của các liên kết 200G là tối quan trọng.