جهاز الإرسال والاستقبال البصري لمركز البيانات NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS عمليًا

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS مركز البيانات المرسل البصري في الممارسة الممارسة موازنة عرض النطاق الترددي والمسافة

الخلفية والتحدي: معضلة المسافة تحت فيضان النطاق الترددي

واجه مزود خدمة الإنترنت الرائد تحدياً كلاسيكياً في البنية التحتية لمراكز البيانات أثناء ترقية مجموعة تدريب الذكاء الاصطناعي في منطقة توافر في شمال الصين.تم توزيع عقد الحوسبة التي تتكون من NVIDIA H200 GPUs عبر رفوف مجاورة داخل نفس القاعة وعبر غرفتين ميكانيكيتين في طوابق مختلفةكان الشرط واضحًا: توفير عرض النطاق الترددي الكامل لخط 800G مع تغطية مسافات الروابط تصل إلى 80 مترًا.عادة ما تصل أقصى نطاق لمتصّلات 800G SR8 التقليدية إلى 50 مترًا عبر ألياف OM4 متعددة الوسائط، في حين أن حلول 800G DR8 / FR8 ، على الرغم من توفير نطاق أطول ، تأتي مع تكلفة أعلى بشكل ملحوظ وملفات تعريف استهلاك الطاقة غير مناسبة للتنفيذ داخل المجموعات عالية الكثافة.

لتعزيز التحدي ، تطلب هندسة المجموعة دعمًا متزامنًا لكل من InfiniBand (للتواصل بين GPU إلى GPU) و Ethernet (للتخزين وإدارة الأقمشة) ،إزالة إمكانية استخدام البروتوكول الخاص بالبصرياتكان فريق الهندسة بحاجة إلى منصة مُستقيلة موحدة ووحيدة يمكنها سد الفجوة بين الأداء والوصول دون التنازل عن كثافة الموانئ أو البساطة التشغيلية.هنا حيثNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSدخلت خط التقييم.

الحل والتنفيذ: MMA4Z00-NS كاستراتيجية نظرية موحدة

بعد مراجعةورقة بيانات MMA4Z00-NSوبالإضافة إلى إجراء اختبارات مؤهلات صارمة، اختار فريق بنية الشبكة للمزودNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSكمستقبل بصري قياسي لكل من الروابط داخل الدرج والغرف المتقاطعة.MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand / Ethernetكان الجهاز جذابا بشكل خاص، مما مكّن SKU واحدة لخدمة نطاقات بروتوكول مزدوج.

تم تنفيذ هذه العملية في مرحلتين:

• المرحلة 1 ‬ داخل الرف (≤15m):داخل كل رف،MMA4Z00-NSتم إقرانها مع كابلات التصحيح OM4 عالية الجودة لتوفير اتصال 800G بين مفاتيح الأوراق وعقدات الحوسبة GPU.قامت بنية 8 × 100G PAM4 بتقديم سلامة إشارة ثابتة مع هامش أعلى بكثير من مواصفات IEEE / IBTA، كما أكد اختبار معدل الخطأ في الموقع.
• المرحلة الثانية: الحجرة بين الحجرات (إلى 80 متر):وبالنسبة للروابط الأطول بين الغرف، استفاد فريق الهندسة من الموازنة المحسنة للوحدة وميزانيات الطاقة البصرية للإرسال / الاستقبال.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 جهاز الاستقبال، حافظت الوحدة على نقل خال من الأخطاء على 80 متر من ألياف OM4مواصفات MMA4Z00-NS.

استخدم المزود نهجًا للكابلات الهجينة: كابلات MPO-12 للخطوط الأفقية المنظمة داخل قاعة البيانات ، وانتهت بألواح كاسيت MPO للاتصالات عبر الغرف.هذا التصميم قلل من فقدان الإدراج وضمن أنمتوافق مع MMA4Z00-NSيمكن الاستفادة الكاملة من النظام البيئي الذي يتضمن مجموعة واسعة من كابلات MPO و DACs دون الحاجة إلى كابلات مخصصة.

النتائج والفوائد التشغيلية

في أعقاب النشر الكاملNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSعبر 144 وصلة، أبلغ المزود عن العديد من التحسينات القابلة للقياس:

• مخزون موحد:استبدلت SKU المرسلة الواحدة ثلاثة بدائل تم النظر فيها سابقًا (800G SR8 و 400G × 2 و FR4 المتغيرات) ، مما خفض مخزون قطع الغيار بنسبة 67٪ وخفض تعقيد المشتريات.الفريق يشير الآن إلى هذا النهجMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 حل جهاز الاستقبالبالنسبة لمجموعات متباينة.
• نطاق واسع بدون تكلفة إضافية:باستخدام الألياف المتعددة الوسائط القياسية وقدرات ضبط DSP الأمثل المفصلة فيورقة بيانات MMA4Z00-NS، حقق الفريق 80 مترًا في جزء صغير من تكلفة البدائل ذات الوضع الواحد. هذا تناول مباشرة معادلة المقايضة "عرض النطاق الترددي مقابل المسافة" للمشروع.
• مرونة البروتوكول: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.
• الطاقة والكفاءة الحرارية:عند أقل من 12 واط لكل منفذ،MMA4Z00-NSساهمت في توفير الطاقة الكلية للمجموعة بنحو 2.8 كيلوواط مقارنة بالتصميم البديل القائم على DR8 ، مما خفف بشكل كبير من متطلبات التبريد في رفوف الكثافة العالية.

أظهرت قياسات تأخير الشبكة مساهمة مستمرة في جهاز الإرسال والإستقبال تحت 100ns ، ضمن التسامح المطلوب لحملات عمل تدريب الذكاء الاصطناعي الموزعة.MMA4Z00-NS للبيعوقد أدى ذلك إلى تسريع المدة الزمنية للمشتريات، مما خفض من وقت التسليم من ثمانية أسابيع إلى ثلاثة أسابيع فقط.

ملخص وآفاق

نشرMMA4Z00-NSفي هذه المجموعة الذكية واسعة النطاق تظهر أن مهندسي مراكز البيانات لم يعدوا بحاجة إلى الاختيار بين عرض النطاق الترددي العالي والوصول العملي عند تصميم الاتصالات.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSيصلح الفجوة بين المسافة داخل الرف والمسافة بين الغرف،يثبت أن جهاز استقبال 800G SR8 المضبط جيدًا يمكن أن يوفر عملية خالية من الأخطاء خارج نطاق مواصفاته النموذجية عندما يتم مقارنتها بالكهرباء المناسبة وتحسين DSP.

بالنظر إلى المستقبل، يقوم مقدم الخدمة بتقييمسعر MMA4Z00-NSفي الميناء كجزء من خطة التوسع الأوسع لمناطق توفر إضافية، مع ردود فعل مبكرة تشير إلى أن التكلفة الإجمالية للملكية,ومرونة النشر يجعل هذه الوحدة مرشحا قويا للتوحيد في أسطول مركز البيانات العالمي.الدروس العملية المستفادة من هذا النشر، المسافة، والتكلفة ستظل ذات أهمية كبيرة،MMA4Z00-NSيُعتبر نموذجاً مرجعياً لكيفية تصميم وتطبيق أجهزة الجيل القادم من البصريات.