Τεχνική λύση Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V Active Optical Cable

Αυτό το έγγραφο τεχνικής λύσης απευθύνεται σε αρχιτέκτονες δικτύων, μηχανικούς προ πωλήσεων και διευθυντές επιχειρήσεων.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vενεργό οπτικό καλώδιο (AOC) σε περιβάλλοντα κέντρων δεδομένων, με επίκεντρο την επίλυση προκλήσεων δια-ρακ της συνδεσιμότητας σε ταχύτητες HDR InfiniBand 200G, μειώνοντας δραματικά την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης.

Τα σύγχρονα συστάματα κατάρτισης τεχνητής νοημοσύνης και τα συστήματα HPC απαιτούν εξαιρετικά υψηλό εύρος ζώνης μεταξύ των ράκων υπολογιστών, των ράκων αποθήκευσης και των σπονδυλικών διακόπτες.Τα παραδοσιακά παθητικά καλώδια χαλκού (DAC) δεν μπορούν να υπερβούν αξιόπιστα τα 3,5 μέτρα με ταχύτητα 200Gb/s.Οι διακριτοί οπτικοί δέκτες-αποδέκτες και οι υβριδικές ίνες λύνουν το πρόβλημα της απόστασης, αλλά εισάγουν πολλά σημεία αποτυχίας.απαιτούν καθαρισμό και έλεγχο πολικότητας επί τόπουΟι βασικές απαιτήσεις από τις ομάδες υποδομής περιλαμβάνουν: 20 μέτρα εμβέλειας για την ευέλικτη τοποθέτηση ράφων, λειτουργία plug-and-play χωρίς εξειδικευμένα εργαλεία,χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (<3.5W ανά άκρο), και απρόσκοπτη συμβατότητα με τις υπάρχουσες πλατφόρμες NVIDIA Mellanox Quantum HDR.

Η προτεινόμενη αρχιτεκτονική υιοθετεί μια τοπολογία σπονδυλικής στήλης με δύο ή περισσότερους σπονδυλικούς ράφους που τοποθετούνται κεντρικά και πολλαπλούς ράφους υπολογισμού/αποθήκευσης φύλλων που κατανέμονται σε ακτίνα 20 μέτρων.Όλες οι συνδέσεις μεταξύ των ράκων, είτε από το φύλλο προς την σπονδυλική στήλη είτε από το φύλλο προς το φύλλο (για την άμεση επικοινωνία με την GPU), είναι τυποποιημένες στοΚαλώδιο MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCΚάθε καλώδιο καταλήγει απευθείας σε κλουβιά QSFP56 σε διακόπτες και προσαρμογείς καναλιού υποδοχής (HCAs), εξαλείφοντας τα πάνελ ελαστικών και τις ενδιάμεσες οπτικές συνδέσεις.Αυτή η ενοποιημένη στρατηγική καλωδίωσης μειώνει τα σημεία φυσικής σύνδεσης κατά 50% σε σύγκριση με τις διακριτές λύσεις δέκτη, απλοποιεί τη διαδρομή των καλωδίων και εξασφαλίζει συνεπή ακεραιότητα σήματος σε όλες τις συνδέσεις μεταξύ των ράκων.

ΗNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VΤα βασικά χαρακτηριστικά της αντιμετωπίζουν άμεσα τις προκλήσεις που προσδιορίστηκαν παραπάνω:

• Ενσωματωμένος ενεργός οπτικός κινητήρας:Το καλώδιο ενσωματώνει μετατροπή ηλεκτρικής σε οπτική και στα δύο άκρα, παρέχοντας έως και 20 μέτρα αξιόπιστης μετάδοσης μέσω OM4 ινών χωρίς εξωτερικούς επαναχρονιστές ή κλιματισμό σήματος.
• Ο συντελεστής φόρμας QSFP56 και η δυνατότητα καύσης:ΗΕνεργό οπτικό καλώδιο MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200 Gb/sείναι πλήρως συμβατό με τα πρότυπα QSFP56 MSA, επιτρέποντας την εισαγωγή και αφαίρεση χωρίς εργαλεία.
• Χαμηλή ισχύς και υψηλή πυκνότητα:Με λιγότερο από 3,5 W ανά άκρο, το καλώδιο υποστηρίζει υψηλό αριθμό θύρων χωρίς να υπερβαίνει τους θερμικούς προϋπολογισμούς.Η μικρή ακτίνα κάμψης του (συνήθως 30 mm) επιτρέπει πυκνή καθοδήγηση καλωδίων σε κατακόρυφους διαχειριστές και κάτω από το πάτωμα δίσκους.
• Ελέγχου ψηφιακής διάγνωσης (DDM):Η τηλεμετρία σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της οπτικής ισχύος, της θερμοκρασίας και της τάσης τροφοδότησης, είναι προσβάσιμη μέσω της διεπαφής I2C, επιτρέποντας την προληπτική παρακολούθηση της κατάστασης της σύνδεσης.

Για τις λεπτομερείς ηλεκτρικές και μηχανικές παραμέτρους, ο επίσημοςΔελτίο δεδομένων MFS1S00-H020VκαιΠροδιαγραφές MFS1S00-H020Vνα παρέχουν πλήρη δεδομένα αναφοράς.

Τυπική περιγραφή τοπολογίας:Μια τυποποιημένη ανάπτυξη 2 σπονδυλικής στήλης + 8 φύλλων. Δύο σπονδυλικοί διακόπτες (Quantum HDR) βρίσκονται σε ένα ειδικό σπονδυλικό ράκ. Οκτώ ράκ φύλλων περιέχουν κάθε ένας διακομιστές GPU και διακόπτες φύλλων.Όλες οι ανωτέρω συνδέσεις από την σπονδυλική στήλη στο φύλλο χρησιμοποιούν τοΛύση καλωδίων MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCΟι απευθείας συνδέσεις φύλλου προς φύλλο (για το NVIDIA GPUDirect RDMA) χρησιμοποιούν επίσης το ίδιο μοντέλο AOC για τη διατήρηση ομοιόμορφης καλωδίωσης και εξοικονόμησης.

Βήματα ανάπτυξης:

1. Βήμα 1 Χάρτης μήκους καλωδίου:Μετρώντας ακριβείς αποστάσεις από ράκερ σε ράκερ και επιλέγοντας κατάλληλα μήκη AOC.
2. Βήμα 2 Δρομολόγηση καλωδίων:Προεγκατάσταση καλωδίων σε ανωτέρω ή κάτω από το πάτωμα δίσκους.Συμβατό με το MFS1S00-H020Vτα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τα τυποποιημένα μεγέθη κλουβιών QSFP56 και το σχεδιασμό κλειδαριών, εξασφαλίζοντας την άμεση εισαγωγή.
3. Βήμα 3 ∆ιαπαιδαγώγηση σύνδεσης και σύνδεσης:Εισάγετε καλώδια στις πύλες σπονδυλικής στήλης και φύλλου. Η εκπαίδευση σύνδεσης InfiniBand HDR ολοκληρώνεται αυτόματα μέσα σε δευτερόλεπτα. Χρησιμοποιήστε το `ibdiagnet` για να επαληθεύσετε την κατάσταση σύνδεσης και τα περιθώρια FEC.
4. Βήμα 4 Ετικετοποίηση και τεκμηρίωση:Κάθε καλώδιο θα πρέπει να επισημαίνεται με την πηγή/προορισμό και το μήκος του.τιμή MFS1S00-H020Vκαι τα αρχεία προμηθειών για τη διαχείριση του κύκλου ζωής.

Δυνατότητα κλιμάκωσης:Καθώς οι συστάδες επεκτείνονται, μπορούν να προστεθούν πρόσθετα ράφια φύλλων, εφόσον παραμένουν εντός του οπτικού προϋπολογισμού των 20 μέτρων.MFS1S00-H020V προς πώλησηΟι μελλοντικές αναβαθμίσεις σε HDR200 ή ακόμη και NDR200 (με κατάλληλη διακοπή) υποστηρίζονται μέσω της συμβατότητας προς τα πίσω.

Παρακολούθηση:Χρησιμοποιήστε τις εντολές `mget_temp`, `mget_voltage`, και `mget_rx_power` μέσω του Mellanox OFED ή των SDK του προμηθευτή για να διαβάσετε την τηλεμετρία DDM από κάθεMFS1S00-H020V. Ορίστε προειδοποιήσεις για οπτική ισχύ λήψης πέφτει κάτω από -6dBm ή θερμοκρασία άνω των 70 ° C. Ενσωματώστε αυτές τις μετρήσεις στο Prometheus ή παρόμοιες στοίβες παρακολούθησης.

Επεξεργασία προβλημάτων:Για σφάλματα υποσύνδεσης ή υπερβολικά σφάλματα συμβόλων:

• Ελέγξτε τη φυσική τοποθέτηση, βεβαιωθείτε ότι η κλειδαριά κάνει πλήρη κλικ.
• Βεβαιωθείτε ότι και τα δύο άκρα είναι συνδεδεμένα με θύρες InfiniBand HDR (όχι μόνο EDR).
• Εξετάστε το καλώδιο για ορατές στροφές ή απότομες καμπύλες.
• Αντικαταστήστε με ένα γνωστό-καλό εφεδρικό για να απομονώσετε ένα ελαττωματικό AOC.

Βελτιστοποίηση:Σε πυκνά περιβάλλοντα, διαχωρίστε τα καλώδια ηλεκτρικής ενέργειας και δεδομένων για να αποφευχθεί η σύνδεση EMI (αν και τα AOC είναι λιγότερο ευαίσθητα από το χαλκό, εξακολουθεί να ισχύει η βέλτιστη πρακτική).Χρησιμοποιήστε κάθετους οργανωτές καλωδίων με οδηγούς ακτίνας τουλάχιστον 30 mm. Περιοδική αναθεώρησητιμή MFS1S00-H020Vτάσεις για μελλοντικές φάσεις επέκτασης.

ΗMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020VΗ βασική λύση παρέχει τρεις βασικές αξίες για υφάσματα HDR InfiniBand 200G μεταξύ των ράκων:

• Ελευθερία σχεδιασμού:Η εμβέλεια 20 μέτρων σπάει την απαίτηση στενής σύνδεσης του παθητικού χαλκού, επιτρέποντας βέλτιστες θερμικές και συντηρητικές τοποθεσίες.
• Λειτουργική απλότητα:Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός AOC εξαλείφει τον οπτικό καθαρισμό επί τόπου, τη διαχείριση της πολικότητας και μειώνει τον όγκο καλωδίωσης έως και 40%.
• Αποδεδειγμένη συμβατότητα και κύκλος ζωής:ΠλήρωςΣυμβατό με το MFS1S00-H020Vμε όλους τους NVIDIA Mellanox Quantum και Spectrum διακόπτες, με ολοκληρωμένηΔελτίο δεδομένων MFS1S00-H020VκαιΠροδιαγραφές MFS1S00-H020VΓια τους οργανισμούς που σχεδιάζουν να επεκταθούν βραχυπρόθεσμα, αξιολογώνταςMFS1S00-H020V προς πώλησηκαιτιμή MFS1S00-H020Vως μέρος ενός τυποποιημένου χαρτοφυλακίου καλωδίωσης είναι μια συνιστώμενη βέλτιστη πρακτική.

Η λύση αυτή είναι έτοιμη για ανάπτυξη σε εργοστάσια τεχνητής νοημοσύνης, κέντρα HPC και συστάδες σε κλίμακα cloud όπου η αξιοπιστία, η πυκνότητα και η διαχειρίσιμη ικανότητα των συνδέσεων 200G είναι πρωταρχικής σημασίας.