تسليط الضوء على التطبيق: الكابل البصري النشط Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V

مع دفع مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي ومنصات الحوسبة عالية الأداء نحو 200 جيجابايت في الثانية وما وراءها، ازداد تحدّي ربط الرفوف بينها داخل مراكز البيانات.كابلات النحاس السلبية التقليدية، على الرغم من فعاليتها من حيث التكلفة لمسافات قصيرة جدًا ، إلا أنها تكافح مع سلامة الإشارة وحجم الكابلات وعائق تدفق الهواء مع زيادة السرعة وتكوين الرفات أكثر كثافة.يبحث هذا التطبيق كيفيةميلانوكس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vيقدم الكابل البصري النشط (AOC) حلًا عمليًا وجاهزًا للتنفيذ للصلات قصيرة المدى وعالية النطاق الترددي بين الرفوف المجاورة مع تبسيط إدارة الكابل بشكل كبير.

الخلفية والتحدي: اختناق النحاس عند 200 جيجا

في بنية نموذجية على رأس الرف (ToR) ، غالباً ما تتطلب الاتصال بين العمود الفقري والورق الكابلات من 5 إلى 15 مترًا بين الرفات.تواجه كابلات التوصيل المباشر النحاسية (DACs) ب 200Gb / s ثلاثة قيود رئيسية: أولاً ، فإن ضعف الإشارة يحد من التشغيل الموثوق به إلى حوالي 5 أمتار للنحاس السلبي ؛ ثانيًا ، تعيق حزم النحاس السميكة والصلبة سعة سلة الكابلات تحت الأرض والأسفل ؛ ثالثًا ،تدفق الهواء المقيد بسبب الكابلات النحاسية الكثيفة يزيد من تكاليف التبريدبحث مهندسو الشبكات عن بديل متداخل يحافظ على أداء InfiniBand HDR الأصلي دون إصلاح تصاميم النسيج القائمة.كابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCظهرت كبديل مفضل، والاستفادة من النقل البصري للتغلب على مسافة النحاس وعيوب الكميات الكبيرة.

الحل والتنفيذ: نشر MFS1S00-H020V في الأقمشة من رف إلى رف

سيناريو نشر نموذجي ينطوي على رفين مجاورين: واحد يحتوي على مفاتيح NVIDIA Quantum HDR InfiniBand العمود الفقري ، والآخر يحتوي على عقد الحوسبة المجهزة بـ ConnectX-6 HDR أو غرف التخزين.الـMFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/s كابل بصري نشطيوفر انتقالًا سلسًا من الكهرباء إلى البصرية داخل عامل شكل QSFP56. يتبع التثبيت عملية بسيطة من ثلاث خطوات: توصيل نهاية واحدة إلى منفذ التبديل ، توجيه الخفيفة ،كابل مرن من خلال مديري الكابلات العمودية، وتنتهي في الخادم المستهدف أو المحول. لا يلزم إعادة التوقيت أو إعادة تشغيل الإشارة أو تغييرات التكوين.البصريات النشطة للكابلات شفافة لنظام التشغيل ومدير النسيج، تظهر كربط قياسي 200Gb/s.

الاعتبارات الرئيسية للتنفيذ تشمل التحققمتوافق مع MFS1S00-H020Vالأجهزة الكابل مؤهل لجميع مفاتيح NVIDIA Mellanox HDR InfiniBand والمحولات ، بما في ذلك Quantum وسلسلة SB7800 و ConnectX-6. للمهندسين المعماريين الذين يقومون بتقييم خيارات كابلات متعددة ،الـورقة بيانات MFS1S00-H020Vتوثق مسافة نقل أقصاها 20 مترًا عبر نواة الألياف OM3 أو OM4 المضمنة داخل معطف AOC ، أكثر من كافية لمعظم الاتصالات داخل الصف. لمساعدة تخطيط المشتريات ،مقدمةسعر MFS1S00-H020Vتشير التقديرات من الموزعين الرئيسيين إلى أن أسعار الحجم تقترب من أسعار DACs النحاسية فوق 5 أمتار ، مع توفير سلامة إشارة متفوقة وإرغونومية التثبيت.

النتائج والفوائد: تحسينات قابلة للقياس في عمليات النشر في العالم الحقيقي

المنظمات التي اعتمدتNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبالنسبة للروابط بين الرفوف، يجب الإبلاغ عن أربع تحسينات قابلة للقياس:

• وزن الكابل و كثافته:يقلل AOC من وزن الكابل بأكثر من 70٪ مقارنة بـ 200Gb / s DACs النحاس من الطول المكافئ. يزن AOC عادي 10 أمتار حوالي 200 غرام مقابل ما يقرب من 700 غرام للنحاس ،مما يسمح بتعبئة أكثر كثافة في سلاسل الكابلات.
• تدفق الهواء والأداء الحراري:نصف قطر الانحناء الأصغر (30 مم مقابل 50 مم للنحاس) وانخفاض مساحة المقطع العرضي يحسن تدفق الهواء من الأمام إلى الخلف من خلال ذراع إدارة الكابلات ،خفض سرعات المروحة وتقليل قوة التبريد بنسبة تقدر بنسبة 8-12٪ في الرفوف المكتظة بالسكان.
• سلامة الإشارة وإعادة الإرسال:الإرسال البصري يزيل التشويش العابر و إمتحانات الإجهاد طويلة المدى تظهر صفر أخطاء بت مصححة عبر وصلات 15 مترحيث أن DACs النحاسي ذات الطول المتطابق أظهرت حوادث تصحيح FEC نادرة ولكن غير صفر تحت الحمل الثقيل.
• سرعة النشر والصيانة:يسمح التصميم الخفيف والمرن لفني واحد بإكمال مجموعة الكابلات الكاملة من الرف إلى الرف في نصف الوقت المطلوب لمكافئات النحاس ، مع خطر أقل من الضرر من إجهاد الكابل.

المواصفات التقنية في لمحة

بالنسبة للمهندسين المعماريين الذين يسعون إلى تأكيد التسامحات الكهربائية والميكانيكية،مواصفات MFS1S00-H020Vالوثيقة متاحة من خلال بوابة دعم NVIDIA. تفاصيل المواصفات ميزانيات الطاقة البصرية جهاز الإرسال، حساسية جهاز الاستقبال،وأرقام الكمون (أقل من 100ns نموذجية) التي تلبي متطلبات توقيت InfiniBand HDR.

ملخص وتوقعات: خط أساس جديد للاتصالات المتبادلة 200G قصيرة المدى

الـحل كابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCوضعت نفسها كخط أساس عملي لنشر InfiniBand HDR من رف إلى رف حيث تتجاوز المسافات خمسة أمتار أو حيث تكون كثافة إدارة الكابلات قيودا.على عكس أجهزة الاستقبال البصرية المنفصلة بالإضافة إلى كابلات التصحيح، تصميم AOC المختوم، المنتهية المصنع يزيل التنظيف والملوثة المخاطر، والحد من معدلات فشل الميدان.ميزات تدفق الهواء والوزن من AOCs ستدفع إلى اعتماد أوسعيجب على مديري تكنولوجيا المعلومات الذين يقومون بتقييم ترقية الأسطول التحققMFS1S00-H020V للبيعإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون هناك إضافة إلى إضافة إلى إضافة إضافية.سعر MFS1S00-H020Vيحمل علاوة متواضعة على DACs النحاسية فوق 5 أمتار ، وتكلفة الملكية الإجمالية بما في ذلك التبريد المنخفض ، والتنفيذ الأسرع ، وانخفاض معدلات الفشل يفضل النهج البصري النشط.

النظر إلى المستقبل، نفس تكنولوجيا المحرك البصري المستخدمة في MFS1S00-H020V سوف تتوسع إلى 400Gb / s و 800Gb / s الجيل.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vلا يزال التصميم المرجعي للكابلات المبسطة والموثوقة عالية الأداء من الرف إلى الرف.