Cáp quang chủ động NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC trong thực tế

NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC Cáp quang hoạt động trong thực tế.

Bối cảnh & Thách thức: Sự phức tạp về mật độ và hệ thống cáp trong các kết nối rack tầm ngắn

Khi các kiến trúc trung tâm dữ liệu phát triển hướng tới topology 200G và 400G, lớp vật lý giữa các tủ liền kề thường trở thành một nút thắt bị bỏ qua.Trong khi các bộ thu quang kết hợp với các dây cáp cáp riêng biệt cung cấp phạm vi cần thiếtNgược lại, các DAC đồng thụ động, mặc dù đơn giản và hiệu quả về chi phí, có khoảng cách hạn chế nghiêm trọng.thường giới hạn ở 3 ′′5 mét cho truyền 200G PAM4 đáng tin cậyĐối với nhiều kiến trúc sư mạng, khoảng cách 515 mét giữa các giá đỡ máy chủ lân cận rơi vào một "vùng xám" khó chịu: quá dài cho DAC,nhưng quá ngắn để biện minh cho chi phí và sự phức tạp của các liên kết quang học dựa trên máy thu toàn diện.

Thách thức này được khuếch đại trong các cụm đào tạo AI mật độ cao và mạng lưu trữ, nơi hàng trăm cổng 200G phải được kết nối với nhau trong một hàng tủ duy nhất.,điểm splice, hoặc mô-đun transceiver thêm mất tích chèn, tăng thời gian khắc phục sự cố, và tiêu thụ không gian giá trị giá trị.Các nhà quản lý CNTT thường báo cáo rằng chỉ riêng quản lý cáp chiếm gần 20% sự chậm trễ triển khai, bởi vì các gói cáp cồng kềnh cản trở luồng không khí và phức tạp bảo trì phần cứng trong tương lai.nhu cầu chưa được giải quyết cho một giải pháp kết hợp sự đơn giản của DAC với phạm vi và tính toàn vẹn tín hiệu của sợi quangNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Ecáp quang hoạt động được thiết kế để lấp đầy.

Giải pháp và triển khai: Kiến trúc đột phá với lớp vật lý đơn giản

Trung tâm của giải pháp này làMFS1S50-H010E 200G QSFP56 breakout AOC cable, kết thúc một cổng máy chủ 200G QSFP56 duy nhất ở một đầu và tách thành hai đầu nối 100G QSFP56 độc lập ở đầu kia.một đầu rack (ToR) chuyển đổi được trang bị 200G uplinks kết nối thông quaNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eđến hai nút tính toán riêng biệt hoặc bộ điều khiển lưu trữ nằm trong một tủ liền kề, khoảng 10 mét.MFS1S50-H010E 200Gb/s đến 2x100Gb/s QSFP56 đến 2xQSFP56cấu hình hiệu quả tăng gấp đôi mật độ cổng hiệu quả của bộ chuyển mạch, bởi vì mỗi cổng 200G bây giờ phục vụ hai thiết bị thay vì một,mà không cần thêm các mô-đun phá vỡ hoặc cáp quạt bên ngoài.

Từ góc độ triển khai vật lý, thiết kế tích hợp của AOC loại bỏ ba thành phần riêng biệt: máy thu bên máy chủ, các máy thu bên xa và cáp băng sợi giữa.Toàn bộ lắp ráp là nhà máy kết thúc, thử nghiệm cho đầu-to-end insertion mất, và được chứng nhận để đáp ứng cácThông số kỹ thuật MFS1S50-H010E, bao gồm phạm vi 50 mét trên sợi OM4, tiêu thụ điện < 3,5W mỗi đầu và hỗ trợ giám sát chẩn đoán kỹ thuật số đầy đủ (DDM).Các kỹ sư mạng có thể chỉ cần cắm các đầu nối QSFP56 vào các cổng chuyển đổi và máy chủ tương ứng, định tuyến cáp linh hoạt thông qua khay cáp trên không hoặc các kênh bên, và đưa liên kết trực tuyến trong vài phút - không cần làm sạch, không cần kiểm tra cực, không cần điều chỉnh máy thu.

Bởi vì cáp làHoàn hợp với MFS1S50-H010với các gia đình chuyển đổi NVIDIA Spectrum và Quantum, cũng như ConnectX-6 Dx và BlueField-2 SmartNIC, việc triển khai không yêu cầu cập nhật trình điều khiển hoặc vá phần mềm.Trong một thiết bị chứng minh khái niệm gần đây trải dài trên tám tủ liền kề, một nhóm gồm ba kỹ sư đã triển khai 48 liên kết AOC trong vòng dưới bốn giờ, so với ước tính hai ngày sử dụng máy thu riêng biệt và các gói sợi kết thúc trong lĩnh vực.MFS1S50-H010E 200G QSFP56 giải pháp cáp AOCđã được chứng minh đặc biệt hiệu quả trong việc giảm tắc nghẽn khay cáp: bởi vì sự phá vỡ xảy ra ở đầu xa, thân chủ giữa các tủ chỉ mang một cáp 200G cho mỗi liên kết,thay vì hai cáp 100G riêng biệt, cắt giảm đường kính gói gần 40%.

Kết quả & Lợi ích: Lợi ích có thể đo lường về mật độ, độ tin cậy và khả năng quản lý

Theo dõi sau khi triển khai trên 48 liên kết AOC cho thấy một số cải tiến có thể định lượng.nằm trong giới hạn tỷ lệ lỗi bit (BER) được chỉ định, ngay cả trong chu kỳ nhiệt từ 25 °C đến 50 °C nhiệt độ xung quanh.Độ tin cậy này bắt nguồn trực tiếp từ sự điều chỉnh quang học được tối ưu hóa tại nhà máy và sợi OM4 chất lượng cao được sử dụng trong lắp rápMFS1S50-H010EThứ hai, mức tiêu thụ điện cho mỗi liên kết trung bình là 6,8W (3,4W mỗi đầu), so với khoảng 9,5W cho hai máy thu 100G riêng biệt cộng với máy thu 200G phía máy chủ,tạo ra một tiết kiệm năng lượng 28% cho mỗi liên kết hoạt độngTrên một hạm đội 500-link, điều này chuyển thành hơn 1.3kW giảm tải nhiệt, trực tiếp giảm yêu cầu làm mát.

Về mặt hoạt động, việc đơn giản hóa dây cáp mang lại lợi ích rõ rệt hơn.số điểm kết nối vật lý cho mỗi liên kết giảm từ sáu (hai bộ thu phát ở mỗi đầu cộng với hai đầu nối dây vá) xuống hai (hai cắm QSFP56)Sự giảm 66% trong số lượng kết nối đã làm giảm đáng kể khả năng lỗi liên tục do ô nhiễm bụi hoặc căng thẳng cơ khí.Các nhà quản lý CNTT cũng lưu ý rằng khắc phục sự cố trở nên đơn giản hơn đáng kể, bởi vì giao diện DDM của cáp cung cấp dữ liệu điện năng quang học và nhiệt độ theo thời gian thực thông qua bus I2C tiêu chuẩn, cho phép các kỹ sư chẩn đoán xu hướng suy giảm trước khi chúng ảnh hưởng đến giao thông.

Từ góc độ chi phí sở hữu,Giá MFS1S50-H010E, mặc dù ban đầu cao hơn so với DAC thụ động, đã chứng minh cạnh tranh khi tổng chi phí triển khai được tính vào.mua dây cáp dán sợiHơn nữa, bởi vì AOC được thử nghiệm tại nhà máy như một tập hợp hoàn chỉnh,Tỷ lệ thất bại trong 90 ngày đầu tiên là bằng không trên tất cả các đơn vị được triển khai, một kết quả hiếm khi đạt được với các liên kết quang tích hợp trên thực địa.MFS1S50-H010E để bánthông qua mạng phân phối của NVIDIA cũng bao gồm bảo hành tiêu chuẩn 3 năm, giảm thêm tổng chi phí rủi ro.

Tóm lại & triển vọng: Một kế hoạch cho mật độ cao, kết nối ngắn

Kinh nghiệm triển khai vớiNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Equa môi trường đa cabinet cho thấy rõ rằng "vùng xám" giữa DAC và quang học dựa trên máy thu truyền có thể được thực hiện hiệu quả mà không thỏa hiệp.Bằng cách kết hợp khả năng đột phá 200G đến -2 × 100G, hiệu suất quang tối ưu hóa tại nhà máy, và một mô hình logistics đơn SKU,MFS1S50-H010Ecung cấp một câu trả lời thực tế, được chứng minh trên thực địa cho các thách thức về mật độ, sức mạnh và khả năng quản lý đã khiến các nhóm hoạt động trung tâm dữ liệu thất vọng từ lâu.

Nhìn về phía trước, khi 200G Ethernet trở thành tốc độ truy cập mặc định cho khối lượng công việc AI và HPC, và khi 400G spine uplinks tiếp tục thúc đẩy nhu cầu kết nối liên kết hiệu quả,các giải pháp như MFS1S50-H010E có khả năng trở thành các khối xây dựng tiêu chuẩn trong kiến trúc rack thế hệ tiếp theoTính tương thích của cáp với các nền tảng chuyển đổi 800G mới nổi (thông qua sự đột phá 400G kép, nếu áp dụng) đảm bảo một mức độ chống lại tương lai,Mặc dù các kiến trúc sư mạng được khuyên nên tham khảo cácMFS1S50-H010Ethành công của việc triển khai này cũng gợi ý một xu hướng rộng hơn: sự ưu tiên ngày càng tăng đối với các nền tảng hỗ trợ và dàiCác tập hợp AOC cụ thể cho ứng dụng trên các máy thu và truyền thông chung cộng với dây cáp trường, đặc biệt là trong môi trường mà tốc độ triển khai và tính đơn giản hoạt động vượt quá sự khác biệt chi phí phần cứng gia tăng.

Đối với các tổ chức có kế hoạch tương tự 200G đến 100G cầu nối topologies giữa các tủ liền kề,MFS1S50-H010Esự kết hợp của kết hợp điện, quang học và cơ học không chỉ giải quyết các cơn đau đầu dây cáp ngày nay mà còn thiết lập mộtLớp vật lý dễ đoán hơn cho làn sóng tiếp theo của quy mô trung tâm dữ liệu.