Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMAIB00-B150D Trung tâm dữ liệu mô-đun quang hoạt động

Khi kiến trúc trung tâm dữ liệu phát triển từ thiết kế nguyên khối sang các cụm phân tán, các kiến trúc sư mạng phải đối mặt với một thách thức dai dẳng: làm thế nào để cung cấp băng thông cao trên các khoảng cách giữa các rack và giữa các khuôn viên mà không làm giảm tính toàn vẹn của tín hiệu hoặc vượt quá ngân sách năng lượng. MMAIB00-B150D từ NVIDIA Mellanox đã nổi lên như một giải pháp thực tế cho phương trình này. Bản tóm tắt ứng dụng này xem xét cách NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D giúp các nhà khai thác đạt được sự cân bằng tối ưu giữa thông lượng và phạm vi trong các triển khai thực tế.

Bối cảnh & Thách thức: Sự đánh đổi giữa khoảng cách và băng thông

Trong các cấu trúc liên kết spine-leaf điển hình, các liên kết giữa các rack thường trải dài 50–150 mét—một vùng xám nơi các quang học tầm ngắn không đáp ứng đủ các biên độ tin cậy, trong khi các mô-đun tầm xa lại làm tăng chi phí và mức tiêu thụ điện không cần thiết. Tệ hơn nữa, các kết nối giữa các khuôn viên (giữa các tòa nhà hoặc các tầng của phòng máy) đòi hỏi hiệu suất nhất quán trên cáp quang OM3/OM4 mà không buộc phải di chuyển sang cơ sở hạ tầng đơn mode. Một nhà khai thác đám mây quy mô lớn gần đây đã đối mặt chính xác với nút thắt cổ chai này: các thiết bị quang học hiện tại của họ không thể duy trì tốc độ 100Gbps trên các đường truyền giữa các rack dài 130 mét, gây ra các cơn truyền lại và các cụm GPU không được sử dụng hết công suất. Họ cần một bộ thu phát quang MMAIB00-B150D có thể cung cấp hiệu suất tốc độ đường truyền với việc liên kết không bị gián đoạn.

Giải pháp & Triển khai: Tích hợp gốc NVIDIA

Nhóm đã triển khai giải pháp MMAIB00-B150D Mellanox optic data center networking trên 240 liên kết giữa các rack và bốn đường truyền cáp quang giữa các khuôn viên. Mỗi mô-đun được lắp đặt vào các switch NVIDIA Quantum-2, tận dụng bắt tay firmware gốc để cấu hình tự động. Điểm mấu chốt của việc triển khai là khả năng của mô-đun trong việc cung cấp tốc độ 100Gbps đầy đủ trên mỗi kênh qua 150 mét trên cáp quang OM4—khớp trực tiếp với cơ sở hạ tầng vật lý của họ. Đối với các đường truyền ngắn hơn (dưới 50 mét), bộ cân bằng thích ứng đã giảm dòng điện thiên vị, tiết kiệm khoảng 0,7W mỗi cổng so với các thiết bị quang học thông thường. Theo tờ dữ liệu MMAIB00-B150D, thiết bị này cũng hỗ trợ chẩn đoán kỹ thuật số thời gian thực, mà nhóm đã sử dụng để giám sát biên độ quang và cảnh báo sớm sự suy giảm của cáp quang.

Khả năng tương thích không phải là vấn đề: tuyên bố MMAIB00-B150D tương thích đã được chứng minh trên cả các switch Mellanox cũ và các switch mang thương hiệu NVIDIA mới hơn. Các kỹ sư lưu ý rằng không giống như các mô-đun của bên thứ ba, bộ thu phát này không kích hoạt các cơ chế khóa nhà cung cấp, và thông số kỹ thuật MMAIB00-B150D khớp với hiệu suất thực tế mà không có sai lệch. Các nhóm mua sắm đồng thời đánh giá giá MMAIB00-B150D so với các mô-đun SR tương đương; tổng chi phí sở hữu đã chứng tỏ thấp hơn do tỷ lệ lỗi giảm và thời gian cấu hình bằng không.

Kết quả & Lợi ích: Lợi ích có thể đo lường

• Băng thông được sử dụng đầy đủ: Tất cả 240 liên kết giữa các rack đều duy trì tốc độ 100Gbps với tỷ lệ lỗi bit dưới 1e-15, loại bỏ các đỉnh truyền lại TCP.
• Đơn giản hóa vận hành: Triển khai cắm và chạy đã giảm thời gian triển khai 60% so với các thiết bị quang học thông thường yêu cầu điều chỉnh thủ công.
• Tự tin về khoảng cách: Các liên kết giữa các khuôn viên lên đến 145 mét hoạt động mà không cần tái tạo tín hiệu, tránh các cáp chủ động tốn kém.
• Hiệu quả năng lượng: Tổng năng lượng của mạng giảm 8% do mức tiêu thụ trên mỗi cổng thấp hơn và giảm tải làm mát.

Từ góc độ tài chính, MMAIB00-B150D để bán thông qua các kênh được ủy quyền đi kèm với bảo hành tiêu chuẩn 5 năm, và giải pháp bộ thu phát quang MMAIB00-B150D nói chung đã giảm các sự cố thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) gần một nửa so với thế hệ thiết bị quang học trước đó. Nhóm cũng đã truy cập đầy đủ tờ dữ liệu MMAIB00-B150D để xác thực dung sai nhiệt độ—quan trọng đối với các vỏ bọc giữa các khuôn viên không được tối ưu hóa của họ.

Tóm tắt & Triển vọng

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D chứng minh rằng việc cân bằng băng thông và khoảng cách không yêu cầu sự thỏa hiệp. Bằng cách cung cấp hiệu suất 100Gbps nhất quán lên đến 150 mét trên cáp quang đa mode, khả năng tương thích gốc và chẩn đoán tích hợp, bộ thu phát này giải quyết một điểm đau thực sự cho kết nối giữa các rack và giữa các khuôn viên. Khi các khối lượng công việc AI đòi hỏi sự ghép nối cụm chặt chẽ hơn nữa, MMAIB00-B150D cung cấp một khối xây dựng hiệu quả về chi phí, sẵn sàng cho sản xuất. Đối với các kiến trúc sư đang lên kế hoạch nâng cấp tương tự, việc xem xét thông số kỹ thuật MMAIB00-B150D so với cơ sở hạ tầng cáp quang của bạn là bước đầu tiên được khuyến nghị—tiếp theo là triển khai thử nghiệm để trải nghiệm trực tiếp độ tin cậy cắm và chạy.