کانون توجه برنامه: ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V کابل نوری فعال

در حالی که خوشه های آموزشی هوش مصنوعی و سیستم عامل های محاسباتی با عملکرد بالا به سمت 200 گیگابایت در ثانیه و فراتر از آن حرکت می کنند، چالش اتصال قفسه ها در مراکز داده تشدید شده است.کابل های مس منفعل سنتی، در حالی که برای مسافت های بسیار کوتاه مقرون به صرفه است، با یکپارچگی سیگنال، حجم کابلی و مانع جریان هوا به عنوان سرعت افزایش می یابد و طرح های قفسه متراکم تر می شوند.در این برنامه بررسی می شود که چگونهMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vکابل نوری فعال (AOC) یک راه حل عملی و آماده برای اتصال کوتاه مدت و پهنای باند بالا بین قفسه های مجاور را ارائه می دهد و مدیریت کابل را به طور چشمگیری ساده می کند.

پیش زمینه و چالش: گلوی مس در 200G

در یک معماری معمولی بالا از قفسه (ToR) ، اتصال ستون فقرات اغلب نیاز به کابل های 5 تا 15 متری بین قفسه ها دارد.کابل های اتصال مستقیم مس (DAC) با سرعت 200Gb / s با سه محدودیت عمده روبرو هستند: اول، تضعیف سیگنال عملکرد قابل اعتماد را به حدود 5 متر برای مس منفعل محدود می کند؛ دوم، بسته های مس ضخیم و سفت ظرفیت سینی های کابل زیر کف و بالا را محدود می کند؛ سوم،محدود شدن جریان هوا ناشی از کابل های مس متراکم هزینه های خنک کننده را افزایش می دهدمعماران شبکه به دنبال یک جایگزین drop-in بودند که عملکرد HDR InfiniBand بومی را بدون تجدید نظر در طرح های پارچه موجود حفظ می کند.کابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCبه عنوان جایگزینی مورد علاقه ظهور کرد، با استفاده از انتقال نوری برای غلبه بر فاصله مس و معایب انبوه.

راه حل و استفاده: استفاده از MFS1S00-H020V در پارچه های Rack-to-Rack

یک سناریوی معمول است که شامل دو قفسه مجاور می شود: یکی دارای سوئیچ های ستون فقرات NVIDIA Quantum HDR InfiniBand است ، دیگری شامل گره های محاسباتی مجهز به ConnectX-6 HDR یا محفظه های ذخیره سازی است.درکابل نوری فعال MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/sیک انتقال بی نقص از الکتریکی به نوری را در فرم فاکتور QSFP56 فراهم می کند. نصب یک فرآیند سه مرحله ای ساده را دنبال می کند: یک سر را به پورت سوئیچ وصل کنید، سبک وزن را هدایت کنید،کابل انعطاف پذیر از طریق مدیران کابل عمودی، و در سرور یا آداپتور هدف پایان می یابد. هیچ زمان بندی مجدد، تغییر مسیر سیگنال یا تغییرات پیکربندی مورد نیاز نیست.نوری فعال کابل شفاف به سیستم عامل و مدیر پارچه، به عنوان یک لینک استاندارد 200Gb / s ظاهر می شود.

از جمله ملاحظات کلیدی برای استفاده، بررسیمطابقت با MFS1S00-H020Vسخت افزار درورق اطلاعات MFS1S00-H020Vمدارک حداکثر فاصله انتقال 20 متر از طریق هسته های فیبر OM3 یا OM4 که در پوشش AOC جاسازی شده اند، بیش از حد برای اکثر اتصالات درون ردیف کافی است. برای کمک به برنامه ریزی تدارکات،مقدماتیقیمت MFS1S00-H020Vبرآوردهای توزیع کنندگان بزرگ نشان می دهد که قیمت حجم نزدیک به قیمت DAC های مس بالاتر از 5 متر است، در حالی که یکپارچگی سیگنال برتر و ارگونومی نصب را ارائه می دهد.

نتایج و مزایای: پیشرفت قابل اندازه گیری در استفاده های واقعی

سازمان هایی کهNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبرای پیوندهای راک به راک، چهار پیشرفت قابل اندازه گیری را گزارش کنید:

• وزن و تراکم کابل:AOC وزن کابل را بیش از 70٪ در مقایسه با DAC های مس 200Gb / s با طول معادل کاهش می دهد.امکان بسته بندی متراکم تر در سینی های کابل.
• جریان هوا و عملکرد حرارتی:شعاع خمیدن کوچکتر (30 میلی متر در مقابل 50 میلی متر برای مس) و منطقه برش متقابل کاهش یافته جریان هوا را از جلو به عقب از طریق بازوهای مدیریت کابل بهبود می بخشد.کاهش سرعت فن و کاهش قدرت خنک کننده حدود 8 تا 12 درصد در قفسه های پرجمعیت.
• صداقت سیگنال و انتقال مجدد:انتقال نوري حساسيت به صداي متقاطع و EMI را از بين مي برددر حالی که DAC های مس با طول یکسان به ندرت اما غیر صفر FEC در معرض بار سنگین نشان می دهند..
• سرعت راه اندازی و نگهداری:طراحی سبک وزن و انعطاف پذیر به یک تکنسین امکان می دهد تا یک مجموعه کامل کابل کشی را در نصف زمان مورد نیاز برای معادل های مس تکمیل کند، با خطر کمتر از آسیب ناشی از کشش کابل.

مشخصات فنی در یک نگاه

برای معمارانی که به دنبال تایید تحمل های الکتریکی و مکانیکی هستند،مشخصات MFS1S00-H020Vاین سند از طریق پورتال پشتیبانی NVIDIA در دسترس است. مشخصات جزئیات بودجه قدرت نوری فرستنده، حساسیت گیرنده،و ارقام تاخیر (تحت 100ns معمولی) که نیازهای زمان بندی InfiniBand HDR را برآورده می کند.

خلاصه و چشم انداز: یک خط پایه جدید برای اتصال های 200G کوتاه مدت

درراه حل کابل AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56خود را به عنوان یک پایه عملی برای استقرار InfiniBand HDR از رکس به رکس در جایی که فاصله ها بیش از پنج متر است یا در جایی که تراکم مدیریت کابل یک محدودیت است، تاسیس کرده است.بر خلاف فرستنده های نوری مجزا به علاوه کابل های پچبا توجه به اینکه تراکم برق مرکز داده همچنان در حال افزایش است،مزیت های جریان هوا و وزن AOC ها باعث پذیرش گسترده تر خواهد شد.. مدیران IT ارزیابی ارتقاء ناوگان باید بررسی کنندMFS1S00-H020V برای فروشلیست از طریق شرکای مجاز NVIDIA Mellanox. هنگام بودجه بندی، توجه داشته باشید که در حالی کهقیمت MFS1S00-H020Vدارای یک امتیاز متوسط نسبت به DAC های مس بیش از 5 متر است، کل هزینه مالکیت شامل کاهش خنک سازی، گسترش سریعتر و نرخ شکست کمتر، رویکرد نوری فعال را ترجیح می دهد.

در آینده، همان تکنولوژی موتور نوری مورد استفاده در MFS1S00-H020V به نسل های 400Gb / s و 800Gb / s مقیاس خواهد یافت.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vهمچنان طراحی مرجع برای کابل کشی ساده، قابل اعتماد و با عملکرد بالا از قفسه به قفسه باقی می ماند.