Transceptor óptico de centro de datos NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS en la práctica

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS Transceptor óptico de centro de datos en la práctica.

Antecedentes y desafío: el dilema del ancho de banda y la distancia de 800G en los centros de datos impulsados por IA

A medida que los clústeres de capacitación de IA aumentan de cientos a miles de GPU, el tejido de red subyacente debe ofrecer ancho de banda a escala de terabits mientras mantiene distancias de enlace aceptables dentro de la sala de datos.Para las implementaciones de Ethernet 800G e InfiniBand 400G, el desafío de la capa física es particularmente agudo: los transceptores multimodo tradicionales basados en VCSEL de 850 nm ofrecen una excelente rentabilidad para enlaces de corto alcance (menos de 30 metros),pero su alcance suele caer a 50 ∼70 metros a velocidades de 800G PAM4 ∼ una distancia que puede ser insuficiente para conexiones de pasillo cruzado o topologías entre filasPor el contrario, las soluciones de modo único como los transceptores DR8 o FR8 amplían el alcance a cientos de metros, pero vienen con un costo y un consumo de energía significativamente más altos.hacerlas económicamente inviables para las implementaciones de capas de acceso de alta densidad.

Este desafío fue enfrentado recientemente por un proveedor de nube a gran escala que desplegó un clúster de capacitación de IA de 8,000 GPU en 12 salas de centros de datos.El clúster requería conectividad 800G entre los switches de hoja y los nodos de computación de GPU distribuidos en racks adyacentes y no adyacentes, con distancias que van desde los 5 metros (dentro de la plataforma) hasta los 65 metros (en el pasillo transversal).El equipo de ingeniería necesitaba un único SKU de transceptor que pudiera cubrir la mayoría de estos enlaces sin sacrificar la integridad de la señalLa tecnología de la banda ancha es una herramienta que se utiliza para la fabricación de circuitos de circuitos de circuitos de circuito.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS, también conocido como NVIDIASurgió como el candidato óptimo, ofreciendo un rendimiento de 800G OSFP SR8 con capacidad de ruptura de 2 × 400G en ambos protocolos.

Solución y implementación: una estrategia óptica unificada 800G

Para abordar el equilibrio entre ancho de banda y distancia, el proveedor estandarizó elNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS, también conocido como NVIDIAEste dispositivo es el único transceptor óptico 800G para todos los enlaces de fibra multimodo de hasta 60 metros.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 transmisor y receptoroperando a través de fibra multimodo de banda ancha OM5,apoyo a un alcance de 70 metros a 800G, proporcionando un amplio margen para la conectividad transversal manteniendo la compatibilidad con la infraestructura OM4 existente para enlaces más cortosPara los enlaces de más de 60 metros, el equipo reservó un pequeño inventario de transceptores de modo único (DR8/FR8) para cubrir las pocas conexiones entre salas.

El despliegue se realizó en tres zonas distintas, cada una con requisitos específicos de cableado y conectividad:

• En el interior del rack (2 ̊5 metros):Los cables de parche MPO-12 directos desde los puertos de conmutación OSFP a los nodos de computación de la GPU, utilizando transceptores MMA4Z00-NS en ambos extremos.garantizar un funcionamiento robusto incluso con una degradación moderada de los conectores.
• Los racks adyacentes (8 ∼ 20 metros):Cables OM5 estructurados a través de bandejas aéreas con paneles de parche intermedios.bien dentro del presupuesto óptico del módulo como se documenta en elSe aplicará el método de ensayo de los datos de la ficha MMA4Z00-NS.
• Corredor transversal / entre filas (25 55 metros):Para mantener el margen mínimo de 3,0 dBel equipo ha realizado una limpieza de la cara final de todos los conectores antes de la instalación y ha verificado la pérdida de inserción mediante un medidor de potencia óptica durante la puesta en marcha.

Para la parte de InfiniBand del tejido MMA4Z00-NS 2x400G en banda ancha y EthernetEn esta configuración, un solo transceptor MMA4Z00-NS en el lado del interruptor alimenta dos puntos finales 400G a través de un conjunto de cables MPO-12 a 2×MPO-8.Esta capacidad de escape nativa eliminó la necesidad de módulos de ventilación externos, reduciendo el consumo de espacio de rack en aproximadamente un 20% en comparación con la anterior arquitectura basada en 400G.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS, también conocido como NVIDIAesCompatible con el MMA4Z00-NSCon los protocolos Ethernet e InfiniBand, el equipo mantuvo un único SKU de transceptor en todo el tejido, simplificando la adquisición y la gestión de piezas de repuesto.

Resultados y beneficios: ganancias medibles en costos, densidad y simplicidad operativa

El análisis posterior al despliegue de los 2.400 enlaces ópticos reveló varias ventajas cuantificables.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 solución de transceptorEn la actualidad, la organización ha eliminado la necesidad de separar los SKUs de corto y mediano alcance, reduciendo el inventario de transceptores en un 60% y simplificando los procesos de pedido.Precio MMA4Z00-NS, cuando se evalúa en comparación con módulos de modo único de alcance extendido comparables, se obtiene un ahorro de costes del 45% por enlace para distancias inferiores a 60 metros,porque no se pagó ninguna prima por capacidades que no eran necesarias.

En segundo lugar, la tasa de fallos operativos durante los primeros seis meses fue excepcionalmente baja: solo se requirieron dos reemplazos de transceptores de 2.400 unidades – una tasa de fallos de 0.08% significativamente inferior a la media de la industria de 0Este nivel de fiabilidad se debe a la alineación óptica optimizada en fábrica y al riguroso control de calidad del MMA4Z00-NS.El equipo debe cumplir con los procedimientos de limpieza especificados en elLas especificaciones MMA4Z00-NS.

En tercer lugar, la eficiencia energética delNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS, también conocido como NVIDIAEl uso de la tecnología de refrigeración en el sector de la electricidad y la electricidad de la Unión Europea (UE) ha contribuido a reducir el consumo de energía de los módulos de refrigeración de la UE.400 transceptores consumidos aproximadamente 24Un total de 0,6 kW en el modo 2×400G y 25,2 kW en el modo 800G, en comparación con un estimado de 35 kW si se hubieran seleccionado módulos alternativos de modo único con mayor consumo de energía (normalmente 12 ∼ 14 W).Esta reducción de energía del 28-30% mejoró directamente la métrica de eficiencia de uso de energía (PUE) de la instalación en un.03 puntos.

Desde una perspectiva de ingeniería, la interfaz de monitoreo de diagnóstico digital (DDM) del módulo resultó de gran valor durante la solución de problemas.se detectó una disminución gradual de la potencia óptica recibida mediante un monitoreo proactivo, lo que permite al equipo de operaciones programar una limpieza de conectores durante una ventana de mantenimiento en lugar de reaccionar a una caída inesperada del enlace.Este enfoque preventivo redujo el tiempo medio de reparación (MTTR) para los incidentes de capa óptica en un 55%, porque el equipo pudo localizar los enlaces degradados antes de que causaran interrupciones de servicio.

Resumen y perspectivas: un plan para una arquitectura óptica 800G escalable

La experiencia de despliegue con elNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS, también conocido como NVIDIAa través de múltiples zonas de distancia demuestra claramente que una sola, well-chosen 800G OSFP SR8 transceiver can effectively address the bandwidth-distance trade-off in modern AI data centers — provided its specifications are carefully matched to the installed fiber plant and distance requirementsAprovechando el alcance de 70 metros delMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 transmisor y receptora través de la fibra OM5, los arquitectos pueden evitar el costo y la complejidad de múltiples SKU ópticos al tiempo que mantienen la integridad de la señal y la simplicidad operativa dentro del rack, entre los racks,y enlaces transversales.

Mirando hacia el futuro, a medida que 800G Ethernet y 400G InfiniBand continúan ganando fuerza en la capacitación de IA, HPC y entornos de almacenamiento empresarial, la demanda de confiables,los transceptores ópticos 800G rentables sólo creceránEl MMA4Z00-NS está bien posicionado para esta trayectoria.porque su capacidad de doble protocolo y soporte nativo de 2 × 400G garantizan la compatibilidad con las infraestructuras 400G actuales y los futuros puntos finales nativos de 800GPara las organizaciones que planean migraciones similares de 800G, el enfoque por niveles validado en este despliegue ofrece una hoja de ruta práctica: estandarizar en el MMA4Z00-NS para todos los enlaces hasta 60 metros sobre OM5,los transceptores de modo único de reserva para conexiones más largas entre salas,y mantener un marco de monitoreo unificado que aproveche los datos de DDM para gestionar de manera proactiva la salud óptica en las telas Ethernet e InfiniBand.

Para obtener modelos de presupuesto de enlace detallados, listas de verificación de instalación y protocolos de limpieza, consulte elSe aplicará el método de ensayo de los datos de la ficha MMA4Z00-NSy las notas de aplicación óptica de NVIDIA Mellanox.