Bộ thu phát quang trung tâm dữ liệu NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS trong thực tế

July 8, 2026

tin tức mới nhất của công ty về Bộ thu phát quang trung tâm dữ liệu NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS trong thực tế

Bộ thu phát quang trung tâm dữ liệu NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS trong thực tế | Cân bằng băng thông và khoảng cách giữa các liên kết giữa các giá đỡ và giữa các cơ sở

Bối cảnh & Thách thức: Vấn đề nan giải về khoảng cách băng thông 800G trong các trung tâm dữ liệu do AI điều khiển

Khi các cụm đào tạo AI có quy mô từ hàng trăm đến hàng nghìn GPU, kết cấu mạng cơ bản phải cung cấp băng thông ở quy mô terabit trong khi vẫn duy trì khoảng cách liên kết có thể chấp nhận được trong phòng dữ liệu. Đối với việc triển khai 800G Ethernet và 400G InfiniBand, thách thức ở lớp vật lý đặc biệt nghiêm trọng: các bộ thu phát đa chế độ dựa trên 850nm VCSEL truyền thống mang lại hiệu quả chi phí tuyệt vời cho các liên kết tầm ngắn (dưới 30 mét), nhưng phạm vi tiếp cận của chúng thường giảm xuống 50–70 mét ở tốc độ 800G PAM4 — khoảng cách có thể không đủ cho các kết nối chéo lối đi hoặc cấu trúc liên kết giữa các hàng. Ngược lại, các giải pháp chế độ đơn như bộ thu phát DR8 hoặc FR8 mở rộng phạm vi tiếp cận tới hàng trăm mét nhưng đi kèm với chi phí và mức tiêu thụ điện năng cao hơn đáng kể, khiến chúng không khả thi về mặt kinh tế khi triển khai lớp truy cập mật độ cao.

Thách thức này gần đây đã phải đối mặt khi một nhà cung cấp đám mây quy mô lớn triển khai cụm đào tạo AI 8.000 GPU trên 12 sảnh trung tâm dữ liệu. Cụm này yêu cầu kết nối 800G giữa các bộ chuyển mạch lá và nút tính toán GPU được phân bổ trên các giá đỡ liền kề và không liền kề, với khoảng cách từ 5 mét (trong giá đỡ) đến 65 mét (ngang lối đi). Nhóm kỹ thuật cần một SKU bộ thu phát duy nhất có thể bao phủ phần lớn các liên kết này mà không làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tín hiệu, hiệu suất sử dụng điện hoặc tính linh hoạt của giao thức — vì kết cấu bao gồm cả Ethernet để lưu trữ và InfiniBand để liên lạc giữa GPU với GPU. cácNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSnổi lên là ứng cử viên tối ưu, cung cấp hiệu suất 800G OSFP SR8 với khả năng đột phá 2×400G trên cả hai giao thức.

Giải pháp & Triển khai: Chiến lược quang học 800G thống nhất

Để giải quyết vấn đề cân bằng khoảng cách băng thông, nhà cung cấp đã chuẩn hóa trênNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSlà bộ thu phát quang 800G duy nhất cho tất cả các liên kết cáp quang đa mode lên đến 60 mét. Cái nàyBộ thu phát MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8hoạt động trên sợi quang đa mode băng rộng OM5, hỗ trợ phạm vi 70 mét ở tốc độ 800G - mang lại biên độ rộng cho kết nối nhiều lối đi trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng OM4 hiện có cho các liên kết ngắn hơn. Đối với các liên kết vượt quá 60 mét, nhóm đã dành một lượng nhỏ bộ thu phát chế độ đơn (DR8/FR8) để trang bị cho một số kết nối giữa các hội trường.

Việc triển khai được thực hiện ở ba vùng riêng biệt, mỗi vùng có các yêu cầu kết nối và cáp cụ thể:

  • Giá trong (2–5 mét):Dây vá MPO-12 trực tiếp từ cổng chuyển đổi OSFP sang nút tính toán GPU, sử dụng bộ thu phát MMA4Z00-NS ở cả hai đầu. Biên độ liên kết vượt quá 5 dB, đảm bảo hoạt động mạnh mẽ ngay cả khi đầu nối bị suy giảm ở mức độ vừa phải.
  • Giá đỡ liền kề (8–20 mét):Cáp OM5 có cấu trúc thông qua các khay trên cao với các bảng vá lỗi trung gian. Tổng số đầu nối: 2 cặp giao phối trên mỗi liên kết. Biên độ liên kết: 4–4,5 dB, nằm trong giới hạn quang học của mô-đun như được ghi trong tài liệuBảng dữ liệu MMA4Z00-NS.
  • Ngang lối đi / liên hàng (25–55 mét):Các đường trục OM5 được kết thúc trước được định tuyến dưới sàn nâng. Để duy trì biên độ tối thiểu 3,0 dB, nhóm đã thực hiện làm sạch mặt cuối trên tất cả các đầu nối trước khi lắp đặt và xác minh suy hao chèn bằng máy đo công suất quang trong quá trình vận hành thử.

Đối với phần InfiniBand của kết cấu — kết nối máy chủ GPU với bộ chuyển mạch Quantum-2 —MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetchế độ đột phá đã được sử dụng. Trong cấu hình này, một bộ thu phát MMA4Z00-NS duy nhất ở phía chuyển mạch cấp nguồn cho hai điểm cuối 400G thông qua cụm cáp đột phá MPO-12 đến 2×MPO-8. Khả năng đột phá tự nhiên này đã loại bỏ nhu cầu sử dụng các mô-đun quạt ra bên ngoài, giảm mức tiêu thụ không gian của giá đỡ khoảng 20% ​​so với kiến ​​trúc dựa trên 400G trước đây. Bởi vìNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSlàTương thích MMA4Z00-NSvới cả giao thức Ethernet và InfiniBand, nhóm đã duy trì một SKU bộ thu phát duy nhất trên toàn bộ hệ thống, đơn giản hóa việc mua sắm và quản lý phụ tùng thay thế.

Kết quả & Lợi ích: Lợi ích có thể đo lường được về chi phí, mật độ và tính đơn giản trong vận hành

Phân tích sau triển khai trên 2.400 liên kết quang cho thấy một số lợi thế có thể định lượng được. Đầu tiên, bằng cách tiêu chuẩn hóaGiải pháp thu phát MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8, tổ chức đã loại bỏ nhu cầu về các SKU tầm ngắn và tầm trung riêng biệt, giảm 60% lượng hàng tồn kho của bộ thu phát và đơn giản hóa quy trình đặt hàng. cácGiá MMA4Z00-NS, khi được đánh giá so với các mô-đun chế độ đơn có phạm vi tiếp cận mở rộng tương đương, đã tiết kiệm 45% chi phí cho mỗi liên kết cho khoảng cách dưới 60 mét vì không phải trả phí bổ sung cho các khả năng không bắt buộc.

Thứ hai, tỷ lệ hỏng hóc khi vận hành trong sáu tháng đầu tiên đặc biệt thấp: chỉ cần thay thế hai bộ thu phát trong số 2.400 thiết bị — tỷ lệ hỏng hóc là 0,08% — thấp hơn đáng kể so với mức trung bình ngành là 0,5–1% đối với các bộ thu phát 800G thế hệ đầu. Độ tin cậy này là do sự liên kết quang học được tối ưu hóa tại nhà máy và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt của MMA4Z00-NS, cũng như sự tuân thủ của nhóm đối với các quy trình làm sạch được chỉ định trongThông số kỹ thuật MMA4Z00-NS.

Thứ ba, hiệu quả sử dụng năng lượng củaNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS— tiêu thụ ít hơn 10,5W mỗi mô-đun ở 800G và khoảng 8,2W ở chế độ đột phá 2×400G — góp phần tiết kiệm làm mát có thể đo lường được. Trên toàn bộ đội xe được triển khai, 2.400 bộ thu phát đã tiêu thụ tổng cộng khoảng 24,6 kW ở chế độ 2×400G và 25,2 kW ở chế độ 800G, so với mức ước tính 35 kW nếu chọn các mô-đun một chế độ thay thế có mức tiêu thụ điện năng cao hơn (thường là 12–14W). Mức giảm điện năng 28–30% này đã trực tiếp cải thiện chỉ số Hiệu quả sử dụng điện năng (PUE) của cơ sở lên khoảng 0,03 điểm.

Từ góc độ kỹ thuật, giao diện giám sát chẩn đoán kỹ thuật số (DDM) của mô-đun tỏ ra vô giá trong quá trình khắc phục sự cố. Trong một trường hợp, người ta đã phát hiện thấy sự giảm dần công suất quang nhận được thông qua giám sát chủ động, cho phép nhóm vận hành lên lịch làm sạch đầu nối trong thời gian bảo trì thay vì phản ứng với tình trạng mất liên kết không mong muốn. Phương pháp phòng ngừa này đã giảm khoảng 55% thời gian trung bình để sửa chữa (MTTR) đối với các sự cố ở lớp quang, vì nhóm có thể xác định các liên kết xuống cấp trước khi chúng gây ra gián đoạn dịch vụ.

Tóm tắt & Triển vọng: Kế hoạch chi tiết cho Kiến trúc quang học 800G có thể mở rộng

Kinh nghiệm triển khai vớiNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NStrên nhiều vùng khoảng cách chứng minh rõ ràng rằng một bộ thu phát 800G OSFP SR8 được lựa chọn tốt có thể giải quyết hiệu quả sự cân bằng giữa băng thông và khoảng cách trong các trung tâm dữ liệu AI hiện đại - miễn là các thông số kỹ thuật của nó được kết hợp cẩn thận với các yêu cầu về khoảng cách và nhà máy cáp quang được lắp đặt. Bằng cách tận dụng phạm vi 70 mét củaBộ thu phát MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8qua sợi OM5, kiến ​​trúc sư có thể tránh được chi phí và độ phức tạp của nhiều SKU quang trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn tín hiệu và tính đơn giản trong vận hành trên các liên kết nội bộ, giữa các giá đỡ và giữa các lối đi.

Trong tương lai, khi 800G Ethernet và 400G InfiniBand tiếp tục thu hút sự chú ý trong đào tạo AI, HPC và môi trường lưu trữ doanh nghiệp, nhu cầu về bộ thu phát quang 800G đáng tin cậy, tiết kiệm chi phí sẽ chỉ tăng lên. MMA4Z00-NS có vị trí thuận lợi cho quỹ đạo này vì khả năng giao thức kép và hỗ trợ đột phá 2×400G gốc của nó đảm bảo khả năng tương thích với cả cơ sở hạ tầng 400G hiện tại và các điểm cuối gốc 800G trong tương lai. Đối với các tổ chức đang lên kế hoạch di chuyển 800G tương tự, phương pháp tiếp cận theo cấp độ được xác thực trong quá trình triển khai này đưa ra một lộ trình thực tế: chuẩn hóa MMA4Z00-NS cho tất cả các liên kết lên đến 60 mét qua OM5, dự trữ bộ thu phát một chế độ để kết nối giữa các phòng dài hơn và duy trì khung giám sát thống nhất tận dụng dữ liệu DDM để chủ động quản lý tình trạng quang học trên cả kết cấu Ethernet và InfiniBand.

Để biết các mẫu ngân sách liên kết chi tiết, danh sách kiểm tra cài đặt và quy trình làm sạch, hãy tham khảoBảng dữ liệu MMA4Z00-NSvà ghi chú ứng dụng quang học NVIDIA Mellanox.