Mellanox (NVIDIA Mellanox) راه حل فنی کابل نوری فعال MFS1S00-H020V

این سند راه حل فنی برای معماران شبکه، مهندسان پیش فروش و سرنخ های عملیات در نظر گرفته شده است. این یک مرجع جامع برای استقرار فراهم می کندملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vکابل نوری فعال (AOC) در محیط های مرکز داده، با تمرکز بر حل چالش های اتصال بین رک با سرعت InfiniBand HDR 200G و در عین حال پیچیدگی کابل کشی را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

کلاسترهای آموزشی هوش مصنوعی مدرن و سیستم‌های HPC به پهنای باند بسیار بالایی بین قفسه‌های محاسباتی، رک‌های ذخیره‌سازی و سوئیچ‌های ستون فقرات نیاز دارند. کابل‌های مسی غیرفعال سنتی (DAC) نمی‌توانند به‌طور قابل‌اطمینانی از 3 تا 5 متر در 200 گیگابیت بر ثانیه تجاوز کنند و رک‌ها را مجبور به چیدمان‌های ناکارآمد و متراکم می‌کند. فرستنده‌های نوری گسسته به‌علاوه جامپرهای فیبر مشکل فاصله را حل می‌کنند، اما چندین نقطه خرابی را معرفی می‌کنند، نیاز به تمیز کردن در محل و بررسی قطبیت دارند و هزینه مدیریت کابل را افزایش می‌دهند. الزامات کلیدی تیم‌های زیرساخت عبارتند از: دسترسی 20 متری برای فعال کردن قرار دادن قفسه‌های انعطاف‌پذیر، عملکرد plug-and-play بدون ابزارهای تخصصی، مصرف انرژی کم (<3.5 وات در هر انتها) و سازگاری یکپارچه با پلت‌فرم‌های سوئیچ کوانتومی HDR NVIDIA Mellanox.

معماری پیشنهادی یک توپولوژی برگ ستونی با دو یا چند قفسه ستونی که در مرکز قرار گرفته‌اند و قفسه‌های محاسباتی/ذخیره‌ای چند برگه در شعاع 20 متری توزیع شده‌اند، اتخاذ می‌کند. همه پیوندهای بین رک - چه برگه به ​​ستون یا برگ به برگ (برای ارتباط مستقیم GPU) - درکابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOC. هر کابل مستقیماً به قفس‌های QSFP56 روی سوئیچ‌ها و آداپتورهای کانال میزبان (HCA) ختم می‌شود و پچ‌پنل‌ها و کانکتورهای نوری میانی را حذف می‌کند. این استراتژی کابل کشی یکپارچه نقاط اتصال فیزیکی را تا 50 درصد در مقایسه با راه حل های فرستنده گیرنده گسسته کاهش می دهد، مسیریابی کابل را ساده می کند و یکپارچگی سیگنال را در تمام پیوندهای بین رک تضمین می کند.

اینNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبه عنوان عنصر اتصال اساسی در این معماری عمل می کند. ویژگی های کلیدی آن به طور مستقیم به چالش های شناسایی شده در بالا می پردازد:

• موتور اپتیکال فعال یکپارچه:این کابل تبدیل الکتریکی به نوری را در دو انتها تعبیه می کند و تا 20 متر انتقال قابل اعتماد را بر روی فیبر OM4 بدون ریتایمر خارجی یا تهویه سیگنال ارائه می دهد.
• فرم فاکتور QSFP56 و قابلیت اتصال داغ:اینکابل نوری فعال MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/sکاملاً با استانداردهای QSFP56 MSA مطابقت دارد و امکان درج و حذف بدون ابزار را فراهم می کند. آموزش پیوند و تساوی به طور خودکار توسط ASIC میزبان انجام می شود.
• توان کم و چگالی بالا:با توان کمتر از 3.5 وات در هر انتها، کابل از تعداد پورت های بالا بدون بیش از بودجه حرارتی پشتیبانی می کند. شعاع خمش کوچک آن (معمولاً 30 میلی متر) امکان مسیریابی کابل متراکم را در مدیران عمودی و سینی های زیر کف فراهم می کند.
• نظارت بر تشخیص دیجیتال (DDM):تله متری بلادرنگ شامل توان نوری، دما و ولتاژ منبع تغذیه از طریق رابط I²C قابل دسترسی است و امکان نظارت پیشگیرانه سلامت پیوند را فراهم می کند.

برای جزئیات دقیق پارامترهای الکتریکی و مکانیکی، رسمیبرگه اطلاعات MFS1S00-H020Vومشخصات MFS1S00-H020Vارائه داده های مرجع جامع

توصیف توپولوژی معمولی:استقرار استاندارد 2 ستونی + 8 برگی. دو سوئیچ ستون فقرات (HDR کوانتومی) در یک قفسه ستون فقرات اختصاصی قرار دارند. هشت رک برگ هر کدام شامل سرورهای GPU و سوئیچ برگ است. همه پیوندهای بالا به برگ از ستون فقرات به برگ استفاده می کنندمحلول کابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCدر طول های 10 متر، 15 متر یا 20 متر که توسط جداسازی قفسه فیزیکی تعیین می شود. پیوندهای مستقیم برگ به برگ (برای NVIDIA GPUDirect RDMA) نیز از همان مدل AOC برای حفظ کابل کشی و ذخیره یکنواخت استفاده می کنند.

مراحل استقرار:

1. مرحله 1 - نگاشت طول کابل:فواصل قفسه تا قفسه را دقیقا اندازه گیری کنید و طول AOC مناسب را انتخاب کنید. کمک هزینه حلقه خدمات 2 متری را حفظ کنید.
2. مرحله 2 - مسیریابی کابل:کابل ها را از قبل در سینی های بالای سر یا زیر زمین نصب کنید. اینسازگار با MFS1S00-H020Vویژگی‌ها شامل اندازه‌های استاندارد قفس QSFP56 و طرح‌های چفت می‌شود که از قرار دادن بدون مشکل اطمینان می‌دهد.
3. مرحله 3 – آموزش اتصال و پیوند:کابل ها را به ستون فقرات و درگاه های برگ وارد کنید. آموزش لینک InfiniBand HDR به صورت خودکار در عرض چند ثانیه تکمیل می شود. از «ibdiagnet» برای تأیید وضعیت پیوند و حاشیه FEC استفاده کنید.
4. مرحله 4 - برچسب‌گذاری و مستندسازی:هر کابل باید با منبع/مقصد و طول آن برچسب گذاری شود. فروشگاهقیمت MFS1S00-H020Vو سوابق تدارکات برای مدیریت چرخه حیات.

مقیاس پذیری:با گسترش خوشه ها، تا زمانی که در بودجه نوری 20 متری باقی بمانند، می توان قفسه های برگ اضافی اضافه کرد. هنگام ارزیابیفروش MFS1S00-H020Vگزینه ها، 10-15٪ کابل یدکی را برای تعویض سریع سفارش دهید. ارتقاهای آینده به HDR200 یا حتی NDR200 (با شکست مناسب) از طریق سازگاری با عقب پشتیبانی می شوند.

نظارت:از دستورات «mget_temp»، «mget_voltage» و «mget_rx_power» از طریق Mellanox OFED یا SDK های فروشنده برای خواندن تله متری DDM از هر کدام استفاده کنید.MFS1S00-H020V. هشدارها را برای کاهش توان دریافت نوری زیر -6dBm یا دمای بیش از 70 درجه سانتیگراد تنظیم کنید. این معیارها را در Prometheus یا پشته های نظارتی مشابه ادغام کنید.

عیب یابی:برای پیوند پایین یا خطاهای بیش از حد نماد:

• درج فیزیکی را بررسی کنید - مطمئن شوید که قفل کاملاً کلیک می کند.
• بررسی کنید که هر دو طرف به پورت‌های دارای قابلیت InfiniBand HDR (نه فقط EDR) متصل هستند.
• کابل را از نظر پیچ خوردگی های قابل مشاهده یا خمیدگی های تیز بررسی کنید.
• برای جداسازی AOC معیوب، با یک یدکی شناخته شده تعویض کنید.

بهینه سازی:در محیط‌های متراکم، سینی‌های کابل برق و داده را از هم جدا کنید تا از اتصال EMI جلوگیری شود (اگرچه AOCها نسبت به مس کمتر حساس هستند، بهترین روش همچنان ادامه دارد). از سازمان دهنده های کابل عمودی با راهنماهای شعاع حداقل 30 میلی متری استفاده کنید. به صورت دوره ای مرور کنیدقیمت MFS1S00-H020Vروندها برای مراحل توسعه آینده

اینملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vراه حل مبتنی بر سه ارزش اصلی برای پارچه های InfiniBand HDR 200G درون رک ارائه می کند:

• آزادی طراحی:دسترسی 20 متری نیاز به اتصال محکم مس غیرفعال را می شکند و چیدمان های حرارتی و نگهداری بهینه را امکان پذیر می کند.
• سادگی عملیاتی:طراحی یکپارچه AOC تمیز کردن نوری در محل، مدیریت قطبیت را حذف می کند و حجم کابل کشی را تا 40٪ کاهش می دهد.
• سازگاری و چرخه حیات اثبات شده:به طور کاملسازگار با MFS1S00-H020Vبا تمام سوئیچ های کوانتوم و طیف NVIDIA Mellanox، با جامعبرگه اطلاعات MFS1S00-H020Vومشخصات MFS1S00-H020Vاسناد برای تهیه و پشتیبانی برای سازمان هایی که برای توسعه کوتاه مدت برنامه ریزی می کنند، ارزیابی می کنندفروش MFS1S00-H020Vوقیمت MFS1S00-H020Vبه عنوان بخشی از یک نمونه کار کابل کشی استاندارد، بهترین روش توصیه شده است.

این راه‌حل برای استقرار در کارخانه‌های هوش مصنوعی، مراکز HPC، و خوشه‌های مقیاس ابری که قابلیت اطمینان، تراکم و قابلیت مدیریت پیوندهای 200G بسیار مهم است، آماده است.