Giải pháp kỹ thuật: Mellanox (NVIDIA Mellanox) Cáp quang hoạt động MFS1S00-H020V

Sách trắng 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, nơi các liên kết rack-to-rack đường ngắn, băng thông rộng là rất quan trọng, và nơi việc đơn giản hóa cáp thúc đẩy hiệu quả hoạt động.

Các cụm đào tạo AI hiện đại và cơ sở hạ tầng máy tính hiệu suất cao (HPC) ngày càng áp dụng các vải HDR InfiniBand 200Gb / s để giảm thời gian hoàn thành công việc.Trong các thiết kế hàng đầu (ToR) và lá xương sống điển hình, kết nối giữa các giá đỡ liền kề hoặc gần nhau thường đòi hỏi các đường dây từ 5 đến 15 mét.Các cáp đính trực đồng thụ động truyền thống (DAC) đưa ra ba hạn chế chính ở những khoảng cách này: sự suy giảm tính toàn vẹn tín hiệu trên 5 mét, trọng lượng và độ cứng quá mức của cáp cản trở luồng không khí và bán kính uốn cong hạn chế gây ra khó khăn về cài đặt.Các kiến trúc sư mạng liên tục yêu cầu một giải pháp duy trì hiệu suất 200Gb / s gốc, loại bỏ các mối quan tâm EMI, và đơn giản hóa quản lý cáp mà không thêm sự phức tạp của máy thu.Cáp AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56trực tiếp giải quyết các yêu cầu này bằng cách cung cấp tính toàn vẹn tín hiệu cấp quang trong một yếu tố hình thức QSFP56 kín, cắm và chơi.

Kiến trúc tham chiếu áp dụng một cấu trúc hai cấp sử dụng các công tắc NVIDIA Quantum HDR InfiniBand ở cả hai cấp.Cổ máy tính chứa các bộ điều hợp ConnectX-6 HDR được kết nối thông qua các DAC đồng ngắn (dưới 3 mét) với các công tắc lá tương ứngĐối với kết nối giữa các giá đỡ lá và giá đỡ cột sống, hoặc giữa các giá đỡ lá liền kề trong một vỏ lớn hơn, thiết kế xác địnhMFS1S00-H020V InfiniBand HDR cáp quang hoạt động 200Gb/smỗi AOC trải dài tối đa 20 mét, bao gồm các khoảng cách trong hàng và hàng liền kề điển hình. Bản chất quang học của liên kết cho phép các nhà quản lý cáp dọc có mật độ đông hơn,vì mỗi AOC có 3.0mm đường kính bên ngoài và bán kính uốn cong 30mm Các nhà quản lý mạng con phát hiện ra các cáp này giống hệt với DAC, không yêu cầu cấu hình lại.Đối với việc triển khai đòi hỏi dải trải dài hơn hoặc các tấm dán sợi, các máy thu quang rời rạc vẫn là một lựa chọn, nhưng AOC kín được ưa thích cho các liên kết rack-to-rack cố định để giảm thiểu ô nhiễm và lỗi xử lý.

Trong kiến trúc được đề xuất,NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vphục vụ như nền tảng lớp vật lý cho tất cả các liên kết HDR InfiniBand 200G rack-to-rack.

• Độ minh bạch điện & cấu hình không:Cáp kết hợp các động cơ quang hoạt động chuyển đổi tín hiệu điện thành ánh sáng và ngược lại, nhưng từ góc độ chuyển đổi chủ hoặc bộ điều hợp, liên kết cư xử giống hệt với DAC đồng.Báo cáo về chiều dài và khả năng ký hiệu cáp được lưu trữ bởi EEPROM, cho phép đào tạo liên kết tự động mà không cần điều chỉnh bằng tay.
• Độ trễ xác định & tỷ lệ lỗi bit:TheoMFS1S00-H020V, cáp giới thiệu độ trễ dưới 100ns và đạt được tỷ lệ lỗi bit (BER) là 1 * 10−15 hoặc tốt hơn đáp ứng các yêu cầu độ tin cậy nghiêm ngặt của InfiniBand HDR cho hoạt động vải không mất mát.
• Thiết kế chung về cơ khí và nhiệt:Bộ 20 mét nặng khoảng 400 gram, làm giảm căng thẳng trên các đầu nối cổng.giảm tốc độ quạt làm mát trong cấu hình dày đặc.

Đối với các kiến trúc sư đánh giá tính tương thích,Hoàn hợp với MFS1S00-H020VDanh sách bao gồm tất cả các bộ chuyển mạch dòng NVIDIA Mellanox Quantum HDR (QM8700, QM8790) và bộ điều hợp HDR ConnectX-6. Không yêu cầu trình độ của bên thứ ba cho việc triển khai hỗn hợp,mặc dù cáp được tối ưu hóa cho hệ sinh thái NVIDIA Mellanox.

Việc triển khai theo một cách tiếp cận ba giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thiết lập vật lý:Đo khoảng cách giữa xương sống và giá đỡ lá, cho phép vòng lặp dịch vụ 1 ¢ 2 mét.Cáp AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56Phân tích thông qua các nhà quản lý cáp dọc, tránh uốn cong sắc nét. bán kính uốn cong tối thiểu 30mm nên được tôn trọng, mặc dù sự linh hoạt của cáp làm giảm rủi ro trong quá trình định tuyến.

Giai đoạn 2 ¢ Kết hợp vải:Kết nối mỗi AOC với cổng QSFP56 trên công tắc cột sống và công tắc lá tương ứng.Chạy `ibdiagnet` để xác minh tình trạng liên kết và số lỗi biểu tượngCác cấu hình điển hình sử dụng 1: 1 quá mức đăng ký giữa các cổng lá và cột sống, mặc dù AOC hỗ trợ bất kỳ tốc độ tín hiệu HDR hợp lệ nào (200G, 100G, 50G với đàm phán chiều rộng liên kết).

Giai đoạn 3: Kế hoạch mở rộng:Khi các giá đỡ tính toán bổ sung được thêm vào, mở rộng lớp cột sống với các cổng có sẵn.MFS1S00-H020V có phạm vi liên tục 20 mét bao gồm hầu hết các kịch bản mở rộng mà không cần SKU cáp khác nhau. Đối với các pods lớn hơn, duy trì tối đa hai AOC trong bất kỳ đường dẫn đầu đến cuối nào (lá-lưng-lá) để giữ độ trễ dưới 200ns. Bảng sau tổng hợp các hướng dẫn lựa chọn cáp:

Quản lý hoạt động củaMFS1S00-H020Vtận dụng các công cụ chẩn đoán InfiniBand tiêu chuẩn:

• Kiểm tra sức khỏe liên kết:Sử dụng `iblinkinfo` để xác minh trạng thái cổng và `perfquery` để theo dõi các bộ đếm lỗi biểu tượng.Các lỗi biểu tượng liên tục cho thấy các vấn đề về lớp vật lý kiểm tra đường dẫn cáp để kiểm tra các đường cong quá mức hoặc ô nhiễm kết nối.
• Giám sát nhiệt và môi trường:Cáp hoạt động từ 0 ° C đến 70 ° C. Trong môi trường khung gầm dày đặc, theo dõi nhiệt độ đầu vào; tiêu thụ điện thấp của AOC (dưới 2.5W mỗi đầu) làm giảm sự hình thành điểm nóng so với các máy thu quang hoạt động.
• Phần mềm cố định và EEPROM cáp:Sử dụng `flint` (Mellanox Firmware Tools) để đọc dữ liệu EEPROM cáp, xác nhận số phần, số serial và chiều dài.xác nhận nội dung EEPROM giúp quản lý hàng tồn kho và phát hiện hàng giả.
• Giải quyết các vấn đề phổ biến:Nếu một liên kết không thể đào tạo, đầu tiên đặt lại cả hai đầu ¢ ô nhiễm trên ống kính quang là hiếm vì các đầu nối kín, nhưng các mảnh vỡ trong lồng QSFP56 có thể can thiệp.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vđể cô lập lỗi. Đối với liên kết liên tục, hãy kiểm tra cấu hình cổng chuyển đổi; AOC không yêu cầu cài đặt đặc biệt nhưng phải được ghép nối với các cổng có khả năng HDR.

Để lập kế hoạch năng lực, tham khảoThông số kỹ thuật MFS1S00-H020Vtài liệu, cung cấp ngân sách năng lượng quang học và đường cong độ nhạy của máy thu.Các thông số kỹ thuật này giúp xác định biên độ khi cáp đi qua các tính năng quản lý cáp trung gian có thể giới thiệu mất tín hiệu nhỏ.

CácGiải pháp cáp AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56cung cấp một đề xuất giá trị hấp dẫn cho các kết nối giữa InfiniBand HDR từ 5 đến 20 mét. So với DAC đồng thụ động, nó loại bỏ rủi ro về tính toàn vẹn tín hiệu,giảm trọng lượng cáp hơn 70%, và cải thiện luồng không khí. so với các giải pháp truyền cảm biến cộng sợi rời rạc, nó đơn giản hóa mua sắm (một SKU), giảm các bước cài đặt,và loại bỏ các rủi ro làm sạch và ô nhiễmĐối với các nhóm hoạt động, tính minh bạch điện liền mạch của cáp không có nghĩa là không có luồng công việc quản lý mới.MFS1S00-H020Vcho phép thiết kế vải xác định.Giá MFS1S00-H020Vnằm trên các DAC đồng ở khoảng cách ngắn, tổng chi phí sở hữu bao gồm giảm yêu cầu làm mát, lao động triển khai nhanh hơn,và tỷ lệ trục trặc thấp hơnCác tổ chức tìm cách triển khai hoặc mở rộng các loại vải HDR nên đánh giáNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VĐể kiểm tra tính sẵn sàng hiện tại và giá khối lượng, hãy tham khảo ý kiến các nhà phân phối được ủy quyền vềMFS1S00-H020V để bántình trạng.