Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NS Data Center Optical Module Application Practice

Στην εξέλιξη των κέντρων δεδομένων υπερκλίμακας και των συστάδων τεχνητής νοημοσύνης, η ισορροπία μεταξύ του εύρους ζώνης σύνδεσης μεταξύ ραφιών και διασταυρώσεων σε σχέση με την απόσταση μετάδοσης έχει γίνει μια κρίσιμη πρόκληση σχεδιασμού. Καθώς τα υφάσματα GPU και τα δίκτυα αποθήκευσης υψηλής απόδοσης πιέζουν προς τα 800G, οι αρχιτέκτονες δικτύου πρέπει ταυτόχρονα να αντιμετωπίζουν την ακεραιότητα του σήματος, τους προϋπολογισμούς ισχύος και την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης. ΟMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSΗ οπτική μονάδα κέντρου δεδομένων παρέχει μια πρακτική λύση σε αυτήν την πρόκληση, όπως αποδείχθηκε σε μια πρόσφατη ανάπτυξη σε μια μεγάλης κλίμακας εκπαιδευτική μονάδα τεχνητής νοημοσύνης.

Η εγκατάσταση λειτουργεί πολλαπλούς υπολογιστικούς λοβούς κατανεμημένους σε δύο γειτονικά κτίρια, με αποστάσεις που κυμαίνονται από 15 μέτρα (εσωτερικά δίπλα στο ράφι) έως 120 μέτρα (διασταυρούμενη κτίρια). Η παλαιού τύπου υποδομή τους 400G βασιζόταν σε παράλληλες λύσεις μονής λειτουργίας, οι οποίες αποδείχθηκαν ακριβές και απαιτητικές για συνδέσεις μεταξύ ραφιών μικρής απόστασης. Για το νέο σύμπλεγμα με δυνατότητα 800G, χρειάζονταν έναν ενιαίο τύπο πομποδέκτη που θα μπορούσε να χειριστεί τόσο συνδέσεις rack-to-rack (συνήθως 20-50 μέτρα σε πολυτροπική ίνα) όσο και συναθροίσεις crossroom (έως 100 μέτρα), χωρίς να αναπτύξει δύο ξεχωριστές δεξαμενές αποθεμάτων.

Οι παραδοσιακές μονάδες 800G SR8 υποστηρίζουν μόνο έως και 50 μέτρα στο OM4, ανεπαρκές για μεγαλύτερες διαδρομές σε crossroom. Οι παράλληλες λύσεις FR4 ή DR8 λειτουργούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά αυξάνουν σημαντικά το κόστος και την κατανάλωση ενέργειας για συνδέσεις μικρής απόστασης. Η ομάδα χρειαζόταν μια ευελιξίαΛύση πομποδέκτη MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8που θα μπορούσε να προσαρμοστεί στις απαιτήσεις μεταβλητής εμβέλειας διατηρώντας παράλληλα την πυκνότητα της θύρας και τη θερμική απόδοση.

Οι αρχιτέκτονες επέλεξαν τοNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSμε βάση τη δυνατότητα διπλής λειτουργίας του. Στην τυπική λειτουργία 800G OSFP SR8, η μονάδα οδηγεί οκτώ λωρίδες 100G PAM4 σε παράλληλες πολυτροπικές ίνες, παρέχοντας αθροιστικά 800 Gb/s. Για συνδέσεις μεταξύ δωματίων άνω των 50 μέτρων, αξιοποίησαν τοMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetλειτουργία breakout: μια μονάδα τροφοδοτεί δύο ξεχωριστές θύρες 400G σε δύο ζεύγη ινών, διπλασιάζοντας ουσιαστικά την εμβέλεια στα 100+ μέτρα στο OM4 (ή στα 120 μέτρα στο OM5), ενώ εξακολουθεί να χρησιμοποιεί το ίδιο αποτύπωμα OSFP.

Η ανάπτυξη ακολούθησε μια απλή στρατηγική χωροθέτησης:

• Ενδο ράφι (≤10m):Απευθείας χάλκινο DAC – δεν χρειάζονται οπτικές μονάδες.
• Παρακείμενο ράφι (15-30μ): Πομποδέκτης MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8σε εγγενή λειτουργία πάνω από κορμούς MPO-12 24 ινών.
• Σταυρός διάδρομος / τέλος σειράς (35-50μ):Ίδια φυσική λειτουργία SR8, με χρήση ίνας που δεν είναι ευαίσθητη στην κάμψη OM4.
• Cross-room / διπλανό κτήριο (60-100μ): MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetλειτουργία breakout, κάθε λωρίδα 400G σε ξεχωριστό ζεύγος ινών, αξιοποιώντας την υπάρχουσα υποδομή MPO 8 ινών.

Σύμφωνα με τοΦύλλο δεδομένων MMA4Z00-NSκαιΠροδιαγραφές MMA4Z00-NS, η μονάδα διαπραγματεύεται αυτόματα τον τρόπο λειτουργίας της με βάση τη διαπραγμάτευση σύνδεσης με τη θύρα μεταγωγής. Δεν απαιτείται χειροκίνητη ρύθμιση παραμέτρων ή εκ νέου καλωδίωση κατά την εναλλαγή μεταξύ εγγενών και διακεκομμένων αναπτύξεων – ένα σημαντικό λειτουργικό πλεονέκτημα.

Μετά από τρεις μήνες λειτουργίας παραγωγής, η εγκατάσταση ανέφερε τα ακόλουθα αποτελέσματα:

Οι μηχανικοί σημείωσαν επίσης απλοποιημένη αντιμετώπιση προβλημάτων: όλοι οι οπτικοί σύνδεσμοι μοιράζονται πλέον την ίδια διαγνωστική διεπαφή και τα ίδια όρια παρακολούθησης που ορίζονται στοΠροδιαγραφές MMA4Z00-NS. Η εγγενής υποστήριξη της μονάδας για τηλεμετρία CMIS 5.0 παρείχε οπτική ισχύ και δεδομένα θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο ανά λωρίδα, μειώνοντας τον μέσο χρόνο στην ανάλυση (MTTR) για ανωμαλίες συνδέσεων.

Όσον αφορά τις προμήθειες, η ομάδα το επιβεβαίωσεΤιμή MMA4Z00-NSΟι πόντοι είναι ανταγωνιστικοί έναντι των χωριστών πομποδεκτών SR8 και FR4 όταν υπολογίζεται το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (απόθεμα, εκπαίδευση, ανταλλακτικά). Οι μονάδες είναι πλέον ευρέωςΠωλείται MMA4Z00-NSμέσω καναλιών διανομής NVIDIA, με τυπικούς χρόνους παράδοσης 2-3 εβδομάδων για παραγγελίες όγκου. Η δοκιμή συμβατότητας επιβεβαίωσε τη μονάδα ως πλήρωςΣυμβατό με MMA4Z00-NSμε διακόπτες NVIDIA Quantum-2 και Spectrum-4, καθώς και πολλές πλατφόρμες OSFP τρίτων που εκτελούν επικυρωμένο υλικολογισμικό.

Η ανάπτυξη επικυρώνει ότι τοMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSεπιλύει αποτελεσματικά το δίλημμα εύρους ζώνης έναντι απόστασης για υφάσματα κέντρων δεδομένων μικτής προσέγγισης. Προσφέροντας λειτουργίες 800G SR8 και 2x400G σε έναν ενιαίο παράγοντα μορφής OSFP, η μονάδα εξαλείφει την ανάγκη για ξεχωριστά αποθέματα μικρής και μεσαίας προσέγγισης. Για αρχιτέκτονες δικτύου που σχεδιάζουν αναβαθμίσεις 800G σε πολλαπλά rack ή παρακείμενες ζώνες, τοMMA4Z00-NSπαρέχει μια ευέλικτη, οικονομικά αποδοτική και λειτουργικά απλή βάση.

Καθώς οι κλίμακες συμπλέγματος τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζουν να αυξάνονται, η δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης υποδομής οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών με παράλληλη επέκταση της εμβέλειας στα 100 μέτρα θα γίνεται όλο και πιο πολύτιμη. ΟΛύση πομποδέκτη MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8δείχνει ότι η προστασία του μέλλοντος δεν σημαίνει ότι χρειάζεται υπερβολική παροχή – μερικές φορές η σωστή ενότητα είναι αυτή που προσαρμόζεται στην απόστασή σας και όχι το αντίστροφο.