اتصال کوتاه مدت با سرعت بالا و ساده سازی کابل بین قفسه ها

خوشه های هوش مصنوعی مدرن، محیط های محاسبات با عملکرد بالا (HPC) و مراکز داده ابری در مقیاس بزرگ به طور فزاینده ای بر روی پارچه های HDR 200G InfiniBand ساخته شده اند.با افزایش تراکم ریک ها و گسترش سرورهای GPU در چندین ریک، یک چالش زیربنایی بحرانی به وجود می آید: چگونه به طور قابل اعتماد سوئیچ ها و سرورهای واقع در قفسه های مجاور یا نزدیک (معمولاً 5-30 متر از هم جدا) را بدون قربانی یکپارچگی سیگنال به هم متصل کنیم,بهره وری حرارتی، یا سادگی مدیریت کابل. DAC های منفعل سنتی (کابل های مس متصل به مستقیم) به 3 ٪ 5 متر در 200Gb / s محدود می شوند، که آنها را برای پیوندهای بین ریک مناسب نمی کند.برعکس، فرستنده های نوری با سیم های پچ فیبر جداگانه اجزای اضافی را معرفی می کنند، نقاط شکست را افزایش می دهند و مدیریت موجودی را پیچیده می کنند.

نیاز اصلی مشخص شده توسط معماران و تیم های عملیاتی یک راه حل لایه فیزیکی واحد است که عملکرد 200Gb / s را در هر دو فاصله درون و بین ریک ارائه می دهد.در حالی که پیچیدگی کابل را کاهش می دهد، به حداقل رساندن زمان استقرار و اطمینان از سازگاری یکپارچه با زیرساخت های HDR NVIDIA Mellanox.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vکابل نوری فعال (AOC) به عنوان یک راه حل استاندارد و مقیاس پذیر اتصال به این خواسته ها پاسخ می دهد.

معماری پیشنهادی بر اساس یک توپولوژی دو لایه برگ ستون فقرات است که کاملا با طرح های مرجع NVIDIA Mellanox HDR سازگار است. سوئیچ های برگ (NVIDIA Quantum HDR) در هر سرور قرار دارند.اتصال به GPU یا گره های محاسباتی از طریق DAC های کوتاه یا AOCاتصال های حیاتی بین قفسه ها که کلید های برگ را به کلید های ستون فقرات متصل می کنند و همچنین ارتباطات مستقیم بین کلید های برگ در خوشه های کوچکتر با استفاده ازMFS1S00-H010V 200G QSFP56 راه حل کابل AOCاین رویکرد نیاز به ماژول های نوری جداگانه را از بین می برد در حالی که عملکرد HDR کامل را در سراسر پارچه حفظ می کند.

در این طرح،MFS1S00-H010Vبه عنوان اتصال جهانی برای تمام پیوندهایی که نیاز به فاصله بین 5 تا 50 متر دارند، عمل می کند. با استاندارد سازی در یک SKU AOC واحد، معماری به دست می آورد:

• فهرست مواد (BOM) کاهش یافته:یک نوع کابل جایگزین چندین طول DAC و ترکیبی از ماژول های نوری می شود.
• مدیریت ساده کابل:قطر ثابت کابل و انعطاف پذیری باعث افزایش جریان هوا و تراکم مسیر می شود.
• مقیاس پذیری قابل پیش بینی:همان AOC می تواند برای هر دو لینک برگ و ستون فقرات و گسترش به عنوان خوشه رشد استفاده شود.

درNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vیک کابل نوری فعال یکپارچه است که دارای کانکتورهای QSFP56 در هر دو سر است. این کابل به طور خاص برای شبکه های HDR InfiniBand که با سرعت 200 گیگابایت در ثانیه کار می کنند ساخته شده است.آن را به عنوان لایه پیوند فیزیکی پل برگ به ستون فقرات و برگ به برگ ارتباطات در سراسر قفسه ها عمل می کندویژگی های فنی کلیدی که نقش آن را تعریف می کنند عبارتند از:

علاوه بر این،کابل نوری فعال MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200Gb/sدارای یک موتور نوری مهر و موم شده است، از بین بردن رابط های آشکار و کاهش خطر آلودگی در طول نصب.مشخصات MFS1S00-H010Vو مامورصفحه اطلاعات MFS1S00-H010Vتایید انطباق با استانداردهای انجمن تجارت InfiniBand، اطمینان از قابلیت همکاری در سراسرسازگاری با MFS1S00-H010Vپلتفرم ها

برای استفاده های جدید، روش توصیه شده درمانMFS1S00-H010Vبه عنوان انتخاب پیش فرض کابل کشی برای تمام اتصالات 200G که فاصله آن بیش از 3 متر است. در یک پیکربندی کلاستر سه رک معمول:

• داخل قفسه (از سرور تا برگ):استفاده از DAC های کوتاه (≤3m) برای کمترین تاخیر و قدرت.
• بین قفسه (پرده به ستون فقرات / برگ به برگ):پخشکابل MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCبرای مسافت های تا 50 متر. این شامل اتصال به سوئیچ های ستون فقرات واقع در انتهای یک ردیف یا بین قفسه های مجاور است.
• بسته های کابل:به خاطر ژاکت نازک و انعطاف پذیرMFS1S00-H010V، بسته های تا 48 کابل را می توان از طریق بازوهای مدیریت کابل استاندارد بدون جلوگیری از جریان هوا هدایت کرد.

برای مقیاس بیش از 500 گره، معماران باید در نظر گرفتن اجرای یک ستون فقرات و برگ توپولوژی با اتصالات اضافی.MFS1S00-H010V 200G QSFP56 راه حل کابل AOCمقیاس خطی؛ هر سوئیچ برگ اضافه شده می تواند به سوئیچ های ستون فقرات با استفاده از همان نوع AOC متصل شود. این استاندارد سازی خطاهای استقرار را کاهش می دهد و اجازه می دهد تا کارخانه های کابل کشی از قبل به پایان برسد،سرعت بخشیدن به زمان نصب تا 40٪ در مقایسه با راه حل های نوری ماژولار.

از منظر عملیاتی،NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vمدیریت روز دوم را از طریق چندین ویژگی کلیدی ساده می کند. اول، به عنوان یک کابل نوری فعال منفعل (transceivers یکپارچه) ، هیچ ماژول نوری جداگانه ای برای موجودی، ردیابی یا جایگزینی وجود ندارد.دوم، تمام معیارهای سلامت کابل و یکپارچگی سیگنال از طریق NVIDIA Mellanox switch CLI و Fabric Manager قابل دسترسی هستند، که به مهندسان اجازه می دهد قدرت دریافت نوری، نرخ خطای پیوند،و دمای هر بندر.

رفع مشکل با توجه به رویکرد یکپارچه SKU ساده شده است. هنگامی که یک مشکل پیوند تشخیص داده می شود، جایگزینی شامل تعویض کل کابل به جای تشخیص مشکلات گیرنده در مقابل فیبر است.درصفحه اطلاعات MFS1S00-H010Vحدود شعاع خم (حداقل 30 میلی متر) و روش های توصیه شده برای جلوگیری از تلفات میکرو خم را ارائه می دهد. برای بهینه سازی بهترین شیوه های زیر توصیه می شود:

• برای تمایز از مدیریت کابل با کد رنگی استفاده کنیدMFS1S00-H010Vپيوندهاي مربوط به پيوندهاي مس
• پیاده سازی نظارت خودکار بر لینک از طریق NVIDIA UFM (Unified Fabric Manager) برای تشخیص تخریب قبل از شکست.
• یک مجموعه ی کوچک ازMFS1S00-H010V برای فروشموجودی برای اطمینان از تعویض سریع بدون وابستگی به نوری ماژولار.

بهره وری هزینه می تواند با ارزیابی کل هزینه مالکیت (TCO) در یک افق ۳ تا ۵ ساله افزایش یابد.قیمت MFS1S00-H010Vممکن است بالاتر از DACهای منفعل باشد، نرخ شکست کاهش یافته، هزینه های نیروی کار پایین تر برای استقرار و صرفه جویی ساده اغلب منجر به کاهش TCO برای اتصالات بین ریک می شود.

درNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vکابل نوری فعال یک راه حل هدفمند برای چالش طولانی مدت اتصال بین المللی کوتاه مدت بین قفسه ها ارائه می دهد.با ترکیب سادگی پلاگ و پلی DAC ها با دسترسی و یکپارچگی سیگنال های نوری، این امکان را برای معماران فراهم می کند تا پارچه های HDR تمیز و مقیاس پذیر را بدون پیچیدگی سیستم های نوری ماژولار طراحی کنند.

• سرعت حرکت:SKU یکپارچه زمان نصب را کاهش می دهد و مراحل ورودی گیرنده را از بین می برد.
• ساده سازی عملیاتی:هیچ موجودی از فرستنده های جداگانه ای وجود ندارد، صرفه جویی استاندارد شده است.
• بهره وری حرارتی:قدرت پایین در هر طرف و کابل سازی انعطاف پذیر جریان هوا را در سوئیچ های چگالی بالا بهبود می بخشد.
• مقیاس پذیری:درکابل MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCاز رشد خوشه از چند قفسه به صدها بدون تغییر طراحی لایه فیزیکی پشتیبانی می کند.

برای سازمان هایی که در حال برنامه ریزی یا گسترش زیرساخت های NVIDIA Mellanox HDR هستند،MFS1S00-H010Vطراحی های مرجع دقیق، از جمله آخرینصفحه اطلاعات MFS1S00-H010Vو ماتریس های سازگاری، از طریق کانال های شرکای NVIDIA در دسترس هستند.