تمرین برنامه کاربردی ماژول نوری مرکز داده ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NS

در تکامل مراکز داده های بزرگ و خوشه های هوش مصنوعی، تعادل بین پهنای باند پیوند بین رک و اتاق متقابل در مقابل فاصله انتقال به یک چالش طراحی حیاتی تبدیل شده است. همانطور که پارچه‌های GPU و شبکه‌های ذخیره‌سازی با کارایی بالا به سمت 800G پیش می‌روند، معماران شبکه باید به طور همزمان به یکپارچگی سیگنال، بودجه انرژی و پیچیدگی کابل‌کشی بپردازند. راملانوکس (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSماژول نوری مرکز داده یک راه حل عملی برای این چالش ارائه می دهد، همانطور که در استقرار اخیر در یک مرکز آموزش هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ نشان داده شده است.

این تأسیسات دارای چندین غلاف محاسباتی است که در دو ساختمان مجاور مجاور، با فواصل از 15 متر (داخل قفسه مجاور) تا 120 متر (ساختمان متقابل) پخش شده اند. زیرساخت قدیمی 400G آنها به راه‌حل‌های موازی تک حالته متکی بود که برای پیوندهای میان رک کوتاه‌مدت گران و پرقدرت بود. برای خوشه جدید مجهز به 800G، آنها به یک نوع فرستنده گیرنده نیاز داشتند که بتواند هم اتصالات قفسه به رک (معمولاً 20 تا 50 متر روی فیبر چند حالته) و هم تجمعات اتاق متقابل (تا 100 متر) را بدون استقرار دو مخزن موجودی مجزا انجام دهد.

ماژول‌های سنتی 800G SR8 تنها تا 50 متر در OM4 پشتیبانی می‌کنند که برای دویدن در اتاق‌های متقابل طولانی‌تر کافی نیست. راه‌حل‌های موازی FR4 یا DR8 در فواصل طولانی‌تر کار می‌کنند اما هزینه و مصرف انرژی را برای لینک‌های کوتاه‌مدت به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند. تیم نیاز به انعطاف پذیری داشتراه حل فرستنده گیرنده MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8که می تواند با نیازهای دسترسی متغیر سازگار شود و در عین حال چگالی پورت و عملکرد حرارتی را حفظ کند.

معماران انتخاب کردندNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSبر اساس قابلیت دو حالته آن. در حالت استاندارد 800G OSFP SR8، ماژول هشت خط 100G PAM4 را روی فیبر چند حالته موازی هدایت می‌کند و مجموع 800Gb/s را ارائه می‌کند. برای پیوندهای متقابل اتاق بیش از 50 متر، آنها از اهرم استفاده کردندMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetحالت شکست: یک ماژول منفرد دو پورت 400G مجزا را روی دو جفت فیبر تغذیه می‌کند، و در عین حال از همان ردپای OSFP استفاده می‌کند و عملاً فاصله را به 100+ متر در OM4 (یا 120 متر در OM5) دو برابر می‌کند.

استقرار از یک استراتژی منطقه بندی ساده پیروی می کند:

• داخل قفسه (≤10 متر):DAC مس مستقیم - بدون نیاز به ماژول های نوری.
• قفسه مجاور (15-30 متر): فرستنده گیرنده MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8در حالت بومی بیش از 24 فیبر MPO-12 تنه.
• راهرو متقاطع / انتهای ردیف (35-50 متر):همان حالت SR8 بومی، با استفاده از فیبر حساس به خم OM4.
• کراس روم / ساختمان مجاور (60-100 متر): MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetحالت شکست، هر خط 400G در یک جفت فیبر جداگانه، از زیرساخت‌های MPO 8 فیبر موجود استفاده می‌کند.

با توجه بهبرگه داده MMA4Z00-NSومشخصات MMA4Z00-NS، ماژول به طور خودکار حالت عملکرد خود را بر اساس مذاکره پیوند با پورت سوئیچ مذاکره می کند. هیچ پیکربندی دستی یا کابل کشی مجدد در هنگام جابجایی بین استقرار بومی و شکسته مورد نیاز نبود - یک مزیت عملیاتی قابل توجه.

پس از سه ماه عملیات تولید، این مرکز نتایج زیر را گزارش کرد:

مهندسان همچنین به عیب یابی ساده اشاره کردند: همه پیوندهای نوری اکنون رابط تشخیصی و آستانه های نظارتی تعریف شده درمشخصات MMA4Z00-NS. پشتیبانی بومی این ماژول از تله متری CMIS 5.0 داده های قدرت نوری و دما را در زمان واقعی در هر خط ارائه می دهد و میانگین زمان تا وضوح (MTTR) را برای ناهنجاری های پیوند کاهش می دهد.

در مورد خرید، تیم تایید کردقیمت MMA4Z00-NSهنگام محاسبه کل هزینه مالکیت (موجودی، آموزش، قطعات یدکی) امتیازها در برابر فرستنده های SR8 و FR4 جداگانه رقابتی هستند. واحدها در حال حاضر به طور گسترده ای هستندMMA4Z00-NS برای فروشاز طریق کانال‌های توزیع NVIDIA، با زمان‌بندی معمول ۲ تا ۳ هفته برای سفارش‌های حجمی. تست سازگاری ماژول را به طور کامل تایید کردسازگار با MMA4Z00-NSبا سوئیچ های NVIDIA Quantum-2 و Spectrum-4، و همچنین چندین پلتفرم OSFP شخص ثالث که دارای سیستم عامل معتبر هستند.

استقرار تایید می کند کهملانوکس (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSبه طور موثر معضل پهنای باند در مقابل فاصله را برای پارچه های مرکز داده با دسترسی مختلط حل می کند. این ماژول با ارائه هر دو حالت شکست بومی 800G SR8 و 2x400G در یک فرم فاکتور OSFP، نیاز به موجودی‌های کوتاه‌دستی و متوسط ​​دسترسی جداگانه را از بین می‌برد. برای معماران شبکه که قصد ارتقاء 800G را در چندین رک یا مناطق مجاور دارند،MMA4Z00-NSپایه ای انعطاف پذیر، مقرون به صرفه و از نظر عملیاتی ساده را فراهم می کند.

با ادامه رشد مقیاس‌های خوشه‌ای هوش مصنوعی، توانایی استفاده مجدد از زیرساخت فیبر چند حالته در حالی که دسترسی به 100 متر افزایش می‌یابد به طور فزاینده‌ای ارزشمند خواهد شد. راراه حل فرستنده گیرنده MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8نشان می دهد که اثبات آینده لزوماً به معنای تأمین بیش از حد نیست - گاهی اوقات ماژول مناسب آن است که با فاصله شما سازگار است، نه برعکس.