Οπτικός πομποδέκτης NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS Data Center στην πράξη

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS Οπτικός Πιστολήπτης Κέντρου Δεδομένων στην Πρακτική.

Προηγούμενο & Πρόκληση: Το δίλημμα της απόστασης κάτω από την πλημμύρα εύρους ζώνης

Ένας κορυφαίος πάροχος υπηρεσιών Διαδικτύου αντιμετώπισε μια κλασική πρόκληση υποδομής κέντρου δεδομένων κατά την αναβάθμιση του ομίλου κατάρτισης τεχνητής νοημοσύνης σε μια ζώνη διαθεσιμότητας στη βόρεια Κίνα.Οι κόμβοι υπολογισμού ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροι υπολογιστών ∆ορυφόροιΗ απαίτηση ήταν σαφής: να παρέχουμε πλήρες εύρος ζώνης 800G, καλύπτοντας ταυτόχρονα αποστάσεις σύνδεσης έως 80 μέτρα.Οι παραδοσιακοί 800G SR8 δέκτες δέκτη συνήθως φτάνουν το μέγιστο στα 50 μέτρα πάνω από την OM4 πολυμέθοδο ίνα, ενώ οι λύσεις 800G DR8/FR8, παρόλο που προσφέρουν μεγαλύτερη εμβέλεια, έρχονται με σημαντικά υψηλότερα κόστη και προφίλ κατανάλωσης ενέργειας, ακατάλληλα για υλοποιήσεις υψηλής πυκνότητας στο εσωτερικό των clusters.

Για να επιδεινωθεί η πρόκληση, η αρχιτεκτονική του cluster απαιτούσε ταυτόχρονη υποστήριξη τόσο του InfiniBand (για επικοινωνία GPU-GPU) όσο και του Ethernet (για υλικά αποθήκευσης και διαχείρισης),για την εξάλειψη της δυνατότητας χρήσης ειδικής για το πρωτόκολλο οπτικήςΗ ομάδα μηχανικών χρειαζόταν μια ενιαία, ενοποιημένη πλατφόρμα δέκτη που θα μπορούσε να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ της απόδοσης και της εμβέλειας χωρίς να συμβιβάζεται με την πυκνότητα των λιμένων ή τη λειτουργική απλότητα.Εδώ είναι που τοNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSεισήλθε στον αγωγό αξιολόγησης.

Λύση & Εφαρμογή: Το MMA4Z00-NS ως Ενιαία Στρατηγική Οπτικής

Μετά την αναθεώρηση τηςΠίνακας δεδομένων MMA4Z00-NSΗ ομάδα αρχιτεκτονικής δικτύου του παρόχου επέλεξε τοNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSΗ δυνατότητα λειτουργίας της ενότητας ωςMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/EthernetΤο σύστημα ήταν ιδιαίτερα ελκυστικό, επιτρέποντας σε μια ενιαία SKU να εξυπηρετεί διπλό τομέα πρωτοκόλλου.

Η ανάπτυξη διαμορφώθηκε σε δύο διακριτές φάσεις:

• Φάση 1 ∆ιαμέσου του ράφου (≤ 15m):Μέσα σε κάθε ράφι, τοMMA4Z00-NSσυνδυάστηκε με υψηλής ποιότητας καλώδια OM4 για να παρέχει συνδεσιμότητα 800G μεταξύ των διακόπτες φύλλων και των κόμβων υπολογισμού GPU.Η αρχιτεκτονική 8 × 100G PAM4 παρείχε συνεπή ακεραιότητα σήματος με περιθώριο πολύ υψηλότερο από τις προδιαγραφές IEEE / IBTA, όπως επιβεβαιώθηκε από δοκιμές επιτόπου με ποσοστό σφάλματος bits (BER).
• Φάση 2 ∆ιαμεσοί χώροι (μέχρι 80 μέτρα):Για τις μακρύτερες συνδέσεις μεταξύ των δωματίων, η ομάδα μηχανικών χρησιμοποίησε την βελτιωμένη εξισορρόπηση της μονάδας και τους προϋπολογισμούς οπτικής ισχύος μετάδοσης / λήψης.Δοκιμαστικός υπολογιστής, η ενότητα διατήρησε την αλάνθαστη μετάδοση πάνω από 80 μέτρα OM4 ινών, ξεπερνώντας την τυπική προδιαγραφή των 50 μέτρων, βελτιστοποιώντας τις παραμέτρους ρύθμισης DSP ανάΠροδιαγραφές MMA4Z00-NS.

Ο πάροχος χρησιμοποίησε μια υβριδική προσέγγιση καλωδίωσης: καλώδια MPO-12 για δομημένες οριζόντιες διαδρομές εντός της αίθουσας δεδομένων και τερματίστηκαν με πάνελ κασέτας MPO για συνδέσεις μεταξύ δωματίων.Αυτό το σχεδιασμό ελαχιστοποίησε την απώλεια εισαγωγής και εξασφάλισε ότι ηΣυμβατό με το MMA4Z00-NSΤο οικοσύστημα, το οποίο περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα καλωδίων διάσπασης MPO και DACs, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί πλήρως χωρίς να απαιτείται προσαρμοσμένη καλωδίωση.

Αποτελέσματα και λειτουργικά οφέλη

Μετά την πλήρη ανάπτυξη τηςNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSΣε 144 συνδέσεις, ο πάροχος ανέφερε αρκετές ποσοτικώς μετρήσιμες βελτιώσεις:

• Ενιαία απογραφή:Μια ενιαία μονάδα παραγωγής δέκτη και δέκτη αντικατέστησε τρεις προηγουμένως εξεταζόμενες εναλλακτικές λύσεις (800G SR8, 400G × 2 και FR4 παραλλαγές), μειώνοντας το απόθεμα ανταλλακτικών κατά 67% και μειώνοντας την πολυπλοκότητα των προμηθειών.Η ομάδα αναφέρει τώρα αυτή την προσέγγιση ως τοMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 λύση δέκτηγια ομάδες μικτών αποστάσεων.
• Διευρυμένη εμβέλεια χωρίς επιπλέον κόστος:Χρησιμοποιώντας την τυποποιημένη πολυμέθοδο ινών και τις βελτιστοποιημένες δυνατότητες ρυθμίσεως DSP που περιγράφονται στοΠίνακας δεδομένων MMA4Z00-NSΗ ομάδα πέτυχε εμβέλεια 80 μέτρων σε ένα κλάσμα του κόστους των εναλλακτικών μονών.
• Ευελιξία πρωτοκόλλου:The ability to switch between InfiniBand and Ethernet modes via firmware configuration meant that the same physical infrastructure could support GPU compute traffic and storage management traffic—a feature no other transceiver in the evaluation offered.
• Δυναμική και θερμική απόδοση:Με λιγότερο από 12W ανά θύρα, ηMMA4Z00-NSσυμβάλει σε συνολική εξοικονόμηση ισχύος ομάδας περίπου 2,8 kW σε σύγκριση με την εναλλακτική σχεδίαση που βασίζεται στο DR8, μειώνοντας σημαντικά τις απαιτήσεις ψύξης στα ράφια υψηλής πυκνότητας.

Οι μετρήσεις της καθυστέρησης δικτύου έδειξαν συνεπή συνεισφορά υπο-100ns του δέκτη, εντός των απαιτούμενων ανοχής για κατανεμημένα φορτία εργασίας κατάρτισης τεχνητής νοημοσύνης.MMA4Z00-NS προς πώλησηΗ διαθεσιμότητα μέσω του υφιστάμενου δικτύου διανομής εξορθολογίστηκε το χρονοδιάγραμμα προμήθειας, μειώνοντας το χρόνο προετοιμασίας από οκτώ εβδομάδες σε μόλις τρεις.

Περίληψη & Προοπτικές

Η ανάπτυξη τηςMMA4Z00-NSΗ διαμόρφωση των κέντρων δεδομένων σε μεγάλη κλίμακα αποδεικνύει ότι οι αρχιτέκτονες κέντρων δεδομένων δεν χρειάζεται πλέον να επιλέγουν μεταξύ υψηλού εύρους ζώνης και πρακτικής εμβέλειας κατά τον σχεδιασμό των διασυνδέσεων.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSγεφυρώνει με επιτυχία το κενό μεταξύ των διαστάσεων εντός του ράκα και μεταξύ των διαστάσεων των χώρων,αποδεικνύοντας ότι ένας καλά συντονισμένος δέκτης 800G SR8 μπορεί να παρέχει λειτουργία χωρίς σφάλματα πέραν του τυπικού εύρους προδιαγραφών του όταν συνδυάζεται με κατάλληλη καλωδίωση και βελτιστοποίηση DSP.

Η εpiιpiοίηση αυτή piροβλέpiει την piροσφοράτιμή MMA4Z00-NSΗ Εpiιτροpiή piαρέχει piερισσότερη εpiίδοση για το piεριφερειακό εpiιχειρησιακό εpiιχειρησιακό εpiιχειρησιακό εpiιχειρησιακό εpiιχειρησιακό εpiίpiεδο.,Η ευελιξία της ανάπτυξης κάνει αυτή τη μονάδα ισχυρό υποψήφιο για τυποποίηση σε όλο τον παγκόσμιο στόλο κέντρων δεδομένων.τα πρακτικά διδάγματα που αντλήθηκαν από αυτή την ανάπτυξη, η απόσταση και το κόστος θα παραμείνουν εξαιρετικά σημαντικά, και ηMMA4Z00-NSΤο σύστημα αυτό αποτελεί ένα μοντέλο αναφοράς για τον τρόπο με τον οποίο θα πρέπει να σχεδιάζεται και να χρησιμοποιείται η οπτική επόμενης γενιάς.