Solución técnica de cable óptico activo Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V

Este documento de solución técnica está dirigido a arquitectos de red, ingenieros de preventa y responsables de operaciones.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V, también conocido como NVIDIA Mellanoxcable óptico activo (AOC) en entornos de centros de datos, con un enfoque en resolver los desafíos de conectividad entre racks a velocidades HDR de 200G InfiniBand al tiempo que reduce drásticamente la complejidad del cableado.

Los clústeres de entrenamiento de IA modernos y los sistemas HPC exigen un ancho de banda extremadamente alto entre los racks de computación, los racks de almacenamiento y los conmutadores de columna vertebral.Los cables de cobre pasivos tradicionales (DAC) no pueden superar de forma fiable los 3 ̊5 metros a 200 Gb/s.Los transceptores ópticos discretos y los saltadores de fibra resuelven el problema de la distancia pero introducen múltiples puntos de falla.Requieren limpieza in situ y controles de polaridadLos principales requisitos de los equipos de infraestructura incluyen: alcance de 20 metros para permitir la colocación flexible de bastidores, operación plug-and-play sin herramientas especializadas,bajo consumo de energía (<3.5W por extremo), y compatibilidad perfecta con las plataformas de conmutación NVIDIA Mellanox Quantum HDR existentes.

La arquitectura propuesta adopta una topología de columna vertebral con dos o más bastidores de columna vertebral situados en el centro y múltiples bastidores de cálculo/almacenamiento de hojas distribuidos en un radio de 20 metros.Todos los enlaces inter-rack, tanto de hoja a columna vertebral como de hoja a hoja (para la comunicación directa con la GPU) están estandarizados en elMFS1S00-H020V 200G QSFP56 cable AOCCada cable termina directamente en las jaulas QSFP56 en los interruptores y adaptadores de canal host (HCAs), eliminando los paneles de parche y los conectores ópticos intermedios.Esta estrategia de cableado unificado reduce los puntos de conexión física en un 50% en comparación con las soluciones de transceptores discretos, simplifica el enrutamiento de los cables y garantiza una integridad de la señal constante en todos los enlaces inter-rack.

ElNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020V y sus componentesLa arquitectura de interconexión de la red de telecomunicaciones es el elemento de interconexión fundamental de esta arquitectura, cuyas características clave abordan directamente los desafíos identificados anteriormente:

• Motor óptico activo integrado:El cable incorpora conversión eléctrica a óptica en ambos extremos, proporcionando hasta 20 metros de transmisión confiable a través de fibra OM4 sin retímetros externos o acondicionamiento de señal.
• Factor de forma QSFP56 y conexión en caliente:ElMFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/s cable óptico activoEs totalmente compatible con los estándares QSFP56 MSA, lo que permite la inserción y extracción sin herramientas.
• Baja potencia y alta densidad:Con menos de 3,5 W por extremo, el cable soporta un alto número de puertos sin exceder los presupuestos térmicos.Su pequeño radio de curvatura (normalmente 30 mm) permite el encaminamiento de cables densos en los administradores verticales y bandejas debajo del suelo.
• Control de diagnóstico digital (DDM):La telemetría en tiempo real, incluida la potencia óptica, la temperatura y el voltaje de alimentación, es accesible a través de la interfaz I2C, lo que permite un monitoreo proactivo del estado del enlace.

Para los parámetros eléctricos y mecánicos detallados, elSe aplicarán las siguientes medidas a las emisiones de gases de efecto invernadero:yLas especificaciones MFS1S00-H020Vproporcionar datos de referencia completos.

Descripción de la topología típica:Un despliegue estándar de 2 espinas + 8 hojas. Dos conmutadores de columna vertebral (Quantum HDR) residen en un bastidor de columna vertebral dedicado. Ocho bastidores de hojas contienen servidores de GPU y conmutadores de hojas.Todos los enlaces ascendentes de columna vertebral a hoja utilizan elSolución de cable MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCLos enlaces directos de hoja a hoja (para NVIDIA GPUDirect RDMA) también utilizan el mismo modelo AOC para mantener el cableado uniforme y el ahorro.

Etapas de despliegue:

1. Paso 1 Mapeo de la longitud del cable:Medir las distancias exactas entre los racks y seleccionar las longitudes de AOC apropiadas.
2. Paso 2 Enrutamiento del cable:Los cables preinstalados en bandejas de arriba o debajo del suelo.El valor de las emisiones de CO2 de los motores de combustión renovable es el valor de las emisiones de CO2 de los motores de combustión renovable.Las características incluyen tamaños de jaula QSFP56 estándar y diseños de pestillo, lo que garantiza una inserción sin problemas.
3. Paso 3: Formación en conexiones y vínculos:Introduzca cables en los puertos de columna vertebral y hoja. El entrenamiento de enlace InfiniBand HDR se completa automáticamente en segundos. Utilice `ibdiagnet` para verificar el estado del enlace y los márgenes FEC.
4. Paso 4 Etiquetado y documentación:Cada cable debe estar etiquetado con su fuente/destino y longitud.Precio de la MFS1S00-H020Vy registros de adquisiciones para la gestión del ciclo de vida.

Escalabilidad:A medida que los racimos se expanden, se pueden añadir estantes de hojas adicionales siempre que permanezcan dentro del presupuesto óptico de 20 metros.MFS1S00-H020V para la ventaLas futuras actualizaciones a HDR200 o incluso a NDR200 (con el despliegue apropiado) son compatibles con el pasado.

Monitoreo:Utilice los comandos `mget_temp`, ゙mget_voltage` y ゙mget_rx_power` a través de Mellanox OFED o de los SDK del proveedor para leer la telemetría DDM de cada unidad.Se aplicará el método de ensayo de la norma MFS1S00-H020. Configurar alertas para la caída de la potencia óptica de recepción por debajo de -6 dBm o temperatura superior a 70 °C. Integrar estas métricas en Prometheus o pilas de monitoreo similares.

Solución de problemas:En el caso de errores de enlace o de símbolos excesivos:

• Compruebe la inserción física. Asegúrese de que el cierre haga clic completamente.
• Verifique que ambos extremos estén conectados a puertos compatibles con InfiniBand HDR (no sólo EDR).
• Examine el cable en busca de torceduras visibles o curvas afiladas.
• Intercambiar con un repuesto conocido para aislar un AOC defectuoso.

Optimización:En entornos densos, separar las bandejas de cable de alimentación y datos para evitar el acoplamiento EMI (aunque los AOC son menos susceptibles que el cobre, persiste la mejor práctica).Utilice organizadores de cables verticales con guías de radio de al menos 30 mm. Revisar periódicamentePrecio de la MFS1S00-H020Vtendencias para futuras fases de expansión.

ElMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V, también conocido como NVIDIA MellanoxLa solución basada en la tecnología HDR ofrece tres valores básicos para los tejidos HDR InfiniBand 200G inter-rack:

• Libertad de diseño:El alcance de 20 metros rompe el requisito de acoplamiento estrecho del cobre pasivo, lo que permite diseños térmicos y de mantenimiento óptimos.
• Simplicidad de funcionamiento:El diseño integrado de AOC elimina la limpieza óptica in situ, la gestión de la polaridad y reduce el volumen de cableado hasta en un 40%.
• Compatibilidad comprobada y ciclo de vida:En todoEl valor de las emisiones de CO2 de los motores de combustión renovable es el valor de las emisiones de CO2 de los motores de combustión renovable.con todos los conmutadores NVIDIA Mellanox Quantum y Spectrum, con un completoSe aplicarán las siguientes medidas a las emisiones de gases de efecto invernadero:yLas especificaciones MFS1S00-H020VPara las organizaciones que planean una expansión a corto plazo, evaluarMFS1S00-H020V para la ventayPrecio de la MFS1S00-H020VEl uso de la tecnología como parte de una cartera de cableado estandarizada es una buena práctica recomendada.

Esta solución está lista para su implementación en fábricas de IA, centros HPC y grupos a escala de nube donde la confiabilidad, la densidad y la capacidad de gestión de los enlaces 200G son primordiales.