Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H005V کابل نوری فعال AOC در عمل فاصله کوتاه سرعت بالا

با افزایش مقیاس مراکز داده های فوق العاده و خوشه های محاسباتی با عملکرد بالا،تراکم اتصال بین قفسه ها و پیچیدگی مدیریت کابل به عنوان محدودیت های حیاتی در بهره وری گسترش ظاهر شده استکابل های مس منفعل سنتی با کاهش سیگنال، قطر بیش از حد کابل و مانع جریان هوا در سناریوهای اتصال بین المللی فاصله کوتاه مواجه هستند.در حالی که راه حل های فرستنده نوری مجزا هزینه های اضافی و نقاط شکست بالقوه را معرفی می کننددر یک پروژه توسعه ی اخیر یک خوشه محاسباتی هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ،Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H005Vکابل نوری فعال (AOC) با موفقیت 200Gb / s اتصال بین ریک با سرعت بالا را ارائه داد در حالی که معماری کابل سازی را به طور قابل توجهی ساده می کند.ارائه یک مدل مرجع قابل تکرار برای مراکز داده مشابهی که ارتقاء ارتباطات بین المللی را انجام می دهند.

کلاستر محاسباتی که در موردش صحبت می کنیم در اطراف سوئیچ های NVIDIA Mellanox Quantum HDR ساخته شده بود، که معماری شبکه ی Fat-Tree را اتخاذ کرده بود.ده ها سوئيچ با صدها گره محاسباتي متصل شده بوددر مرحله اولیه، تیم عملیات تلاش کرد از کابل های مس منفعل (DAC) برای اتصال بین قفسه ها استفاده کند.به عنوان سرعت پورت به 200Gb / s افزایش یافت، خطاهای سیگنال در پیوندهای مسی بیش از 15 متر شایع شد که منجر به تخریب پیوندها یا ضربه های متناوب شد.کابل های مسی با تراکم بالا که با ضخامت و شعاع خم محدود خود مشخص می شوند باعث ایجاد ازدحام شدید در سینی های کابل های بالا می شوند.، به طور مستقیم بر عایق راهرو گرم / راهرو سرد در سمت سوئیچ و افزایش هزینه های خنک کننده تأثیر می گذارد.

یک چالش دیگر از رویکرد گیرنده ماژولار به وجود آمد. در حالی که ماژول های نوری با کابل های فیبر ترکیبی به طور نظری دسترسی و انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند،استفاده از آن ها در صدها پیوند بین رَک هزاران رابط نوری قابل جدا کردن را به وجود می آورد.هر رابط یک آلودگی بالقوه یا نقطه خرابی را نشان می دهد و هزینه ترکیبی از ترانسسیورها به علاوه کابل کشی به طور قابل توجهی از محدودیت های بودجه فراتر می رود.این تیم به یک راه حل نیاز داشت که سادگی "پلگ و پلی" مس را با یکپارچگی سیگنال و دسترسی به فناوری نوری ترکیب کند، همه با حفظ بودجه های سختگیرانه انرژی و الزامات تراکم فیزیکی.

پس از ارزیابی گزینه های متعدد، تیم معماریکابل MFS1S00-H005V 200G QSFP56 AOCبه عنوان اتصال استاندارد برای تمام پیوندهای بین راک. این کابل نوری فعال، فرستنده های نوری را مستقیماً در محفظه کانکتور ادغام می کند و یکمجموعه ای مهر و موم شده که رابط های نوری قابل جدا شدن را از بین می برداين عمليات از يک استراتژي ساده پيروي مي کرد:

• طول پیوندهای استاندارد:سه طول استاندارد (۱۵ متر، ۲۰ متر و ۳۰ متر) برای پوشش تمام فاصله های بین قفسه ها استفاده شد و پیچیدگی موجود را کاهش داد.
• اتصال مستقیم سوئیچ به سوئیچ:درکابل نوری فعال MFS1S00-H005V InfiniBand HDR 200Gb/sسوئیچ های ستون فقرات به سوئیچ های برگ متصل شده در میان قفسه های مجاور بدون نیاز به پانل های پچ میانجی.
• راه اندازی کابل ساده:ساخت نازک تر و انعطاف پذیرتر AOC در مقایسه با DAC مس اجازه می دهد تا بسته بندی تمیزتر در سینی های کابل، بازگرداندن جریان هوا مناسب به شاسی سوئیچ.

یک عامل کلیدی در تصمیم گیری تضمین جامع سازگاری بود.سازگاری با MFS1S00-H005Vوضعیت در تمام سوئیچ های NVIDIA Mellanox Quantum HDR و آداپتورهای ConnectX-6، اطمینان حاصل می کند که هر پیوند بدون تنظیمات سطح فرم ویئر به سرعت 200Gb / s به درستی آموزش می یابد.با برخورد با AOC به عنوان یک SKU واحد برای هر طول، تیم عملیات تعداد اجزای متمایز که نیاز به صلاحیت دارند را از دو (ترانسسیور + کابل) به یک کاهش داد، ساده سازی هر دو روش خرید و جایگزینی میدان.

معیارهای پس از پیاده سازی بهبود قابل توجهی را در ابعاد متعدد نشان داد.نرخ خطای بیت (BER) در تمام پیوندهای بین ریک در محدوده مشخصات InfiniBand HDR باقی مانده استدوم، تراکم سینی کابل حدود 40 درصد بهبود یافت.به عنوان قطر کوچکتر AOC و شعاع خمیدن تنگتر اجازه می دهد تا بسته بندی منظم تر بدون مسدود کردن مناطق جذب فن شاسی.

از منظر عملیاتی، موجودی ساده مزایای مشخصی را به همراه داشت.تیم تعداد قطعات یدکی را از بیش از یک دوجین به سه عدد کاهش داد.هنگامی که مهندسان نیاز به ارجاع به جزئیات فنی در هنگام رفع مشکل یا برنامه ریزی ظرفیت داشتند، می توانستند به سرعت ازصفحه اطلاعات MFS1S00-H005Vومشخصات MFS1S00-H005Vبرای بررسی مصرف برق، بودجه نوری و محدودیت های مکانیکی بدون مراجعه متقابل به چندین سند جزء.قیمت MFS1S00-H005Vدر هر پیوند کمی بیشتر از یک DAC مس مساوی طول بود،از بین بردن ماژول های نوری فعال و کاهش نیروی کار برای رفع مشکل منجر به کاهش 25٪ TCO در طول چرخه زندگی سه ساله پیش بینی شده شد، درست کردنMFS1S00-H005V برای فروشبا افزایش مقادیر، ارزیابی ها به طور فزاینده ای مطلوب می شوند.

استفاده از آن تایید کرد کهNVIDIA Mellanox MFS1S00-H005Vبیشتر از یک جایگزین ساده کابل استMFS1S00-H005V 200G QSFP56 راه حل کابل AOCبرای محیط هایی که در آن اتصال کوتاه مدت با سرعت بالا باید عملکرد، تراکم و سادگی عملیاتی را متعادل کند.برای معماران طراحی خوشه های هوش مصنوعی جدید یا ارتقاء پارچه های موجود InfiniBand، MFS1S00-H005V یک مسیر قابل پیش بینی برای مقیاس بدون پیچیدگی های کابل کشی که در تاریخ همراه با گسترش شبکه های با سرعت بالا بوده است، فراهم می کند.

به جلو نگاه کنید، به عنوان توپولوژی های مرکز داده به سمت تعداد پورت های بالاتر و افزایش تقاضای ارتباطات GPU به GPU تکامل می یابد، اصول نشان داده شده در اینجا طول استاندارد،مجموعه های نوری مهر و موم، و سازگاری تأیید شده به طور فزاینده ای مهم خواهد شد. مهندسان شبکه و مدیران IT که به دنبال تکرار این نتایج هستند، تشویق می شوند تامشخصات MFS1S00-H005Vبا عملکرد اثبات شده در محیط های تولید و سازگاری گسترده در سراسر زیرساخت های HDR NVIDIA Mellanox،این راه حل کابل نوری فعال به خوبی موقعیت دارد تا به عنوان ستون فقرات کارآمد، اتصال مقیاس پذیر بین ریک برای نسل بعدی محاسبات با عملکرد بالا و بار کاری هوش مصنوعی.