Τεχνική λύση Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Active Optical Cable

Αυτό το έγγραφο τεχνικής λύσης έχει σχεδιαστεί για αρχιτέκτονες δικτύων κέντρων δεδομένων, μηχανικούς προ πωλήσεων και διευθυντές λειτουργιών.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC ενεργό οπτικό καλώδιοαντιμετωπίζει τις κρίσιμες προκλήσεις της υψηλής ταχύτητας διασύνδεσης σε σύντομη ράκα (5-15 μέτρα), ενώ απλουστεύει δραματικά την πολυπλοκότητα των καλωδίων σε σύγχρονα περιβάλλοντα συστάσεων HPC και τεχνητής νοημοσύνης.

1. Προηγούμενο έργο & Ανάλυση απαιτήσεων

Καθώς τα δίκτυα InfiniBand HDR (200Gb / s) γίνονται πρότυπα για υπολογιστές με επιτάχυνση GPU, οι αρχιτέκτονες κέντρων δεδομένων αντιμετωπίζουν μια επαναλαμβανόμενη πρόκληση φυσικού στρώματος: το "διάστημα μεσαίας εμβέλειας" μεταξύ 3 και 15 μέτρων.Τα παθητικά καλώδια DAC χαλκού δεν μπορούν να παρέχουν αξιόπιστα πλήρη 200Gb/s πέρα από τα 5 μέτρα λόγω εξασθένισης του σήματος και διασταύρωσης.Από την άλλη πλευρά, η ανάπτυξη ενεργών οπτικών καλωδίων με διακριτούς δέκτες (μονούλες QSFP56 SR + MPO fiber jumpers) εισάγει πολλαπλά σημεία αποτυχίας, περίπλοκη διαχείριση πολικότητας,και μεγαλύτερη εργασία εγκατάστασηςΟι βασικές απαιτήσεις για μια ιδανική λύση περιλαμβάνουν: πλήρη απόδοση HDR 200Gb/s, ανάπτυξη plug-and-play, ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, υποστήριξη υψηλής πυκνότητας καλωδίων και απλουστευμένη συντήρηση.MFS1S00-H010Vαπευθύνεται απευθείας σε κάθε ένα από αυτά.

2Συνολικό σχεδιασμό αρχιτεκτονικής δικτύου/συστήματος

Σε μια τυπική αρχιτεκτονική σπονδυλικού φύλλου για ένα κλαστάρ εκπαίδευσης AI μεσαίου μεγέθους (π.χ. 32 ̇ 128 κόμβοι GPU), οι διακομιστές υπολογιστών κατανέμονται σε 4 ̇ 8 γειτονικές ράκες.Κάθε ράκελ περιέχει έναν κορυφαίο διακόπτη (ToR) NVIDIA Mellanox Quantum HDR InfiniBand (eΓια βέλτιστες επιδόσεις, κάθε διακόπτης φύλλου πρέπει να διατηρεί μη αποκλειστικές αναβαθμίσεις 200Gb / s στο στρώμα της σπονδυλικής στήλης και αναβαθμίσεις σε κάθε προσαρμογέα διακομιστή.Η φυσική τοπολογία υπαγορεύει δύο κατηγορίες συνδέσμωνΗ διαφορά μεταξύ των διαφόρων συστημάτων διασύνδεσης είναι σημαντική, δεδομένου ότι η διασύνδεση μεταξύ των διαφόρων συστημάτων διασύνδεσης απαιτεί ενεργό οπτικό καλώδιο.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vχρησιμεύει ως η τυποποιημένη οπτική διασύνδεση για όλες τις συνδέσεις φύλλου-στημίδας και φύλλου-φυλλού μεταξύ των ράκων, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη ακεραιότητα του σήματος και χαρακτηριστικά καθυστέρησης σε όλο το ύφασμα.

3Ο ρόλος του MFS1S00-H010V στη λύση και τα βασικά χαρακτηριστικά

ΗΚαλώδιο MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCδιαδραματίζει έναν συγκεκριμένο και κρίσιμο ρόλο: αντικαθιστά την παραδοσιακή συναρμολόγηση "QSFP56 SR transceiver + MPO trunk cable" με ένα ενιαίο ενεργό οπτικό καλώδιο που έχει τερματιστεί από το εργοστάσιο.Βασικά χαρακτηριστικά που προέρχονται από τηνΔελτίο δεδομένων MFS1S00-H010VκαιΠροδιαγραφές MFS1S00-H010Vπεριλαμβάνουν:

• Full-duplex InfiniBand HDR 200Gb/s (συμβατό επίσης με EDR 100Gb/s και FDR 40Gb/s)
• Διάμετρο 10 μέτρων (H010V) βελτιστοποιημένο για τα τυπικά διαστήματα των ράφων
• Ενσωματωμένες συνδέσεις QSFP56 με ψηφιακή διαγνωστική παρακολούθηση (DDM)
• Τυπική κατανάλωση ισχύος < 2,5 W ανά άκρο
• Περιοχή θερμοκρασίας λειτουργικού χώρου: 0°C έως 70°C
• Αευαισθητή στην κάμψη ίνες με κάλυμμα χαμηλού καπνού μηδενικού αλογονίου (LSZH) 3 mm

ΩςΕνεργό οπτικό καλώδιο InfiniBand HDR 200Gb/s, υποστηρίζει την εκπαίδευση σύνδεσης, την αυτόματη διαπραγμάτευση και τη διαχείριση εντός ζώνης μέσω του λειτουργικού συστήματος NVIDIA Mellanox switch, επιτρέποντας στους χειριστές να ανακτούν παράμετροι οπτικού δέκτη (θερμοκρασία, τάση,ρεύμα παρεκκλίσεων, ισχύ TX/RX) μέσω τυπικών εντολών MLNX-OS.

4Συστάσεις ανάπτυξης και κλιμάκωσης (με τυπική τοπολογία)

Τυπική περιγραφή τοπολογίας:
Σκεφτείτε ένα δύο-επίπεδο σπονδυλικής στήλης-φυλλό σύμπλεγμα με 8 ράκα. ράκα 1 ̇4: υπολογιστικά ράκα (κάθε ένα με ένα QM8700 φύλλο διακόπτη). ράκα 5 ̇8: αποθήκευση και διαχείριση ράκα.Κάθε διακόπτης φύλλου απαιτεί 8 αναβαθμίσεις σε δύο διακόπτες σπονδυλικής στήλης (πλήρης πλέγματος)Η μέση απόσταση μεταξύ των ράκων είναι 8 μέτρα.MFS1S00-H010Vγια όλους τους 32 συνδέσμους μεταξύ των ράκων από το φύλλο στην σπονδυλική στήλη.

Βήματα ανάπτυξης:

• Βεβαιωθείτε ότι όλοι οι διακόπτες και οι προσαρμογείς αναφέρονται ωςΣυμβατό με το MFS1S00-H010V(όλα τα προϊόντα NVIDIA Mellanox Quantum HDR και ConnectX-6 HDR είναι πλήρως συμβατά).
• Ο δρόμος των καλωδίων AOC μέσω των πίσω διαχειριστών καλωδίων, εκμεταλλευόμενοι τη στενή ακτίνα κάμψης (ελάχιστο 30 mm).
• Τοποθετήστε κάθε συνδετήρα QSFP56 απευθείας στην πύλη διακόπτη.
• Ασφαλίστε το καλώδιο χρησιμοποιώντας ιμάντες με γάντζο και βρόχο (αποφεύγετε πλαστικές σφραγίδες που μπορεί να τσιμπήσουν τη ίνα).

Συμβουλές για την κλιμάκωση:Για συστάδες άνω των 16 ράκων, διατηρήστε μέγιστο μήκος AOC 10 ̇ 15 μέτρων για ταχύτητες HDR. Για μεγαλύτερα διαστήματα, εξετάστε τις παραλλαγές MFS1S00-H015V (15m) ή MFS1S00-H020V (20m).τιμή MFS1S00-H010VΓια τις μεγάλες προμήθειες (100+ μονάδες), επικοινωνήστε με τους εξουσιοδοτημένους διανομέες, καθώς συνήθως ισχύουν μειώσεις όγκου.MFS1S00-H010V προς πώλησησε χύδη συσκευασία.

5. Παρακολούθηση των λειτουργιών, αντιμετώπιση προβλημάτων και βελτιστοποίηση

Παρακολούθηση:Χρησιμοποιώντας το NVIDIA Mellanox MLNX-OS ή τη διαχειριστική διεπαφή, εκτελέστεΔείξτε διεπαφές μεταδότης δέκτηγια την ανάκτηση δεδομένων DDM σε πραγματικό χρόνο για κάθεMFS1S00-H010Vβασικές μετρήσεις: ισχύ TX (τυπικά -3 έως +3 dBm), ισχύ RX (τυπικά -8 έως +2 dBm) και θερμοκρασία.Μια ξαφνική πτώση της ισχύος RX (> 2 dBm) μπορεί να υποδηλώνει μια βρώμικη ή κατεστραμμένη σύνδεση, παρά το σφραγισμένο σχεδιασμό του εργοστασίου, αν και αυτό είναι σπάνιο.

Αντιμετώπιση προβλημάτων Συχνά προβλήματα:

• Σύνδεση 100Gb/s αντί 200Gb/s: Βεβαιωθείτε ότι και τα δύο άκρα είναι ρυθμισμένα για HDR (αυτοδιαπραγμάτευση ενεργοποιημένη).Λύση καλωδίων MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCΟρισμένα πλαστά καλώδια δεν έχουν πλήρη χαρτογράφηση λωρίδας.
• Διαλείπουσες πτέρυγες συνδέσμου: Ελέγξτε τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του διακόπτη. Βεβαιωθείτε ότι η ροή του αέρα δεν εμποδίζεται από δέσμες καλωδίων.
• Χωρίς σύνδεση μετά την εισαγωγή: επανέφερε και τα δύο άκρα.Εμφάνιση κατάστασης διεπαφήςΓια να επιβεβαιώσουμε ότι δεν υπάρχουν φυσικά λάθη.

Βελτιστοποίηση:Για τη μέγιστη απόδοση του υφάσματος, αποφύγετε την κάμψη του AOC πιο σφιχτά από μια ακτίνα 30 mm. Συγκροτήστε τα καλώδια σε παράλληλες διαδρομές χρησιμοποιώντας δομημένους οδηγούς καλωδίωσης για να αποφευχθούν οι μικρο-κλίσεις.Προγραμματισμός ετήσιας επιθεώρησης της οπτικής διεπαφής χρησιμοποιώντας ενδοσκόπιο, αν και το σφραγισμένο σχέδιο μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο μόλυνσης σε σύγκριση με διακριτούς δέκτες.

Για λεπτομερή δέντρα σφάλματος και προδιαγραφές διαγράμματος οφθαλμού, ανατρέξτε πάντα στο επίσημοΔελτίο δεδομένων MFS1S00-H010Vδιατίθεται από την NVIDIA Mellanox.

6Συνοπτική & Αξιολόγηση

ΗNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vπροσφέρει ένα πλήρες, έτοιμο για ανάπτυξηΛύση καλωδίων MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCΣε σύγκριση με τους παθητικούς DAC, παρέχει απώλεια 200Gb / s απόδοση σε μεγαλύτερες αποστάσεις.μειώνει τα σημεία αποτυχίας κατά 67% (από τρία στοιχεία σε ένα)Για τους αρχιτέκτονες που σχεδιάζουν νέα υφάσματα InfiniBand HDR ή αναβαθμίζουν υπάρχοντα clusters, το InfiniBand HDR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή νέων καλωδίων.το MFS1S00-H010V αποτελεί αποδεδειγμένη, η οποία εξισορροπεί την απόδοση, την πυκνότητα και τη λειτουργική απλότητα.παρέχει την απαιτούμενη αξιοπιστία για περιβάλλοντα παραγωγής AI και HPC.