NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Veri Merkezi Optik Alıcı

Uygulamada NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Veri Merkezi Optik Alıcı-Vericisi | Raftan Rafa ve Tesisler Arası Bağlantılarda Bant Genişliğini ve Mesafeyi Dengeleme

Arka Plan ve Zorluk: Karma Protokollü Ortamlarda 25G Bant Genişliği-Mesafe Dengesi

Veri merkezi operatörleri, yapay zeka eğitimi, depolama ve genel amaçlı bilgi işlem için ayrı Ethernet ve InfiniBand yapılarını korurken aynı anda sunucu erişim ağlarını 10G'den 25G'ye yükseltirken, optik ara bağlantı katmanı benzersiz bir dizi zorlukla karşı karşıyadır. 25G SFP28 alıcı-vericileri için öncelikli tercih erişim ve protokol esnekliği arasındadır: bazı modüller OM4'te 100 metre erişime sahip Ethernet 25GBASE-SR için optimize edilirken diğerleri benzer erişim ancak farklı sinyal bütünlüğü gereksinimlerine sahip 25G InfiniBand HDR ortamları için özel olarak niteliklidir. Ağ mimarları genellikle her yapı türü için ayrı alıcı-verici SKU'ları bulundurmak zorunda kalıyor, bu da envanter karmaşıklığını artırıyor ve belirli bir anahtar bağlantı noktasında yanlış modülün dağıtılması riskini artırıyor.

Bu zorluk yakın zamanda küresel bir finansal hizmetler firmasının üç bitişik veri merkezi salonuna yeni bir yapay zeka araştırma kümesi kurarak çözüme kavuşturuldu. Küme, hem Ethernet depolama trafiği için 25G bağlantıya hem de GPU'dan GPU'ya iletişim için 25G InfiniBand'a ihtiyaç duyuyordu; bağlantı mesafeleri 5 metre (raf içi) ile 90 metre (koridorlar arası ve sıralar arası) arasında değişiyordu. Mühendislik ekibinin, hem protokoller hem de mesafe aralıkları genelinde güvenilir performans sunabilecek, ayrı yeterlilik döngülerine olan ihtiyacı ortadan kaldıracak ve yedek parça envanterini azaltabilecek tek bir 25G SFP28 alıcı-vericiye ihtiyacı vardı.NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dçift ​​protokollü Ethernet/InfiniBand desteği ve OM4 fiber üzerinde 100 metre erişime sahip 25G optik alıcı-verici sunan optimum çözüm olarak ortaya çıktı.

Çözüm ve Dağıtım: Ethernet ve InfiniBand Genelinde Birleşik 25G Optik Strateji

Bant genişliği mesafesi ve protokol esnekliği zorluklarını gidermek için firma,NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DAI araştırma kümesindeki tüm çok modlu fiber bağlantılar için tek 25G optik alıcı-verici olarak. BuMMAIB00-B150D optik alıcı-verici850nm VCSEL teknolojisini kullanarak standart çift yönlü çok modlu fiber üzerinden çalışır ve aygıt yazılımının yeniden yapılandırılmasına gerek kalmadan hem 25GBASE-SR Ethernet hem de 25G InfiniBand HDR protokollerini destekler. Modülün OM4 fiberde 100 metrelik erişimi ve OM3 fiberde 70 metrelik erişimi, tüm salon içi bağlantılar için geniş kapsama alanı sağlarken, çift protokol özelliği, firmanın Ethernet depolama yapısı ve InfiniBand bilgi işlem yapısı genelinde birleşik bir alıcı-verici envanterini mümkün kıldı.

Dağıtım, her biri özel kablolama ve bağlantı gereksinimlerine sahip dört farklı bölgede gerçekleştirildi:

• Bölge A (Raf içi, 2–5 metre):SFP28 anahtar bağlantı noktalarından sunucu NIC'lerine doğrudan çift yönlü LC yama kabloları. Bağlantı marjı 6 dB'yi aştı ve orta düzeyde konnektör bozulmasında bile sağlam çalışma sağladı.
• Bölge B (Bitişik raflar, 8–25 metre):Ara yama panellerine sahip havai fiber tepsiler aracılığıyla yapılandırılmış OM4 kablolaması. Toplam bağlayıcı sayısı: Bağlantı başına 2 bağlı çift. Bağlantı marjı: 4,5–5,0 dB, belgede belirtildiği gibi modülün optik bütçesi dahilindedir.MMAIB00-B150D veri sayfası.
• Bölge C (Enine koridor / sıralar arası, 30–70 metre):Önceden sonlandırılmış OM4 hatları yükseltilmiş zeminlerin altına yönlendirilir. Ekip, 3,0 dB minimum marjı korumak için kurulumdan önce tüm konektörlerin uç yüzeylerini temizledi ve devreye alma sırasında bir optik güç ölçer kullanarak ekleme kaybını doğruladı.
• Bölge D (Salonlar arası bağlantılar, 80–90 metre):Üç bitişik veri merkezi salonu arasındaki bağlantılar için kullanılır. OM4'te 90 metredeki bağlantı marjı yaklaşık 3,0 dB idi; bu durum, devreye alma sırasında titiz konnektör temizliği, bükülme yarıçapı uyumluluğu ve güç marjı doğrulaması gerektiriyordu.

ÇünküNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DöyleMMAIB00-B150D uyumluEkip, hem NVIDIA Spectrum Ethernet anahtarları hem de NVIDIA Quantum InfiniBand anahtarlarının yanı sıra ConnectX serisi adaptörler ve BlueField DPU'lar sayesinde, herhangi bir protokole özel yapılandırma veya nitelik gerektirmeden aynı alıcı-verici SKU'sunu tüm yapıya dağıtmayı başardı. BuMMAIB00-B150D Mellanox optik veri merkezi ağıçözüm, ayrı Ethernet ve InfiniBand alıcı-verici envanterlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak tedarik karmaşıklığını ve yanlış provizyon riskini önemli ölçüde azalttı.

Sonuçlar ve Faydalar: Maliyet, Basitlik ve Protokol Esnekliğinde Ölçülebilir Kazanımlar

1.800 optik bağlantıdaki dağıtım sonrası analiz, birçok ölçülebilir avantajı ortaya çıkardı. Öncelikle standartlaştırarakMMAIB00-B150D optik alıcı-verici çözümüKuruluş, ayrı Ethernet ve InfiniBand alıcı-verici SKU'larına olan ihtiyacı ortadan kaldırarak alıcı-verici envanterini %50 azalttı ve sipariş süreçlerini basitleştirdi.MMAIB00-B150D fiyatıAyrı Yalnızca Ethernet ve Yalnızca InfiniBand modüllerinin birleşik maliyetiyle karşılaştırıldığında değerlendirildiğinde, çift protokol özelliği, ilgili genel giderlerle birlikte iki ayrı envanter ihtiyacını ortadan kaldırdığı için bağlantı başına %30'luk bir maliyet tasarrufu sağladı.

İkincisi, ilk dokuz aydaki operasyonel başarısızlık oranı son derece düşüktü: 1.800 üniteden yalnızca dört alıcı-vericinin değiştirilmesi gerekti - %0,22'lik bir arıza oranı - bu, karma protokollü ortamlarda 25G SFP28 alıcı-vericiler için %0,5-0,8 olan sektör ortalamasından önemli ölçüde daha düşük. Bu güvenilirlik, MMAIB00-B150D'nin fabrikada optimize edilmiş optik hizalaması ve sıkı kalite kontrolünün yanı sıra ekibin,MMAIB00-B150D özellikleri.

Üçüncüsü, güç verimliliğiNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D— modül başına 1,5 W'tan az tüketim — ölçülebilir soğutma tasarrufuna katkıda bulundu. Konuşlandırılmış filonun tamamında 1.800 alıcı-verici, ayrı Ethernet ve InfiniBand modüllerinin (her biri biraz farklı güç profillerine sahip) bakımı durumunda tahmini 3,6 kW'a kıyasla toplamda yaklaşık 2,6 kW tüketti. Bu %28'lik güç azalması, tesisin Güç Kullanımı Etkinliği (PUE) ölçümünü doğrudan tahmini 0,02 puan artırdı.

Operasyonel açıdan bakıldığında, çift protokol yeteneği bakım etkinlikleri sırasında önemli faydalar sağladı. Ethernet yapısındaki bir anahtarın değiştirilmesi gerektiğinde ekip, protokol uyumluluğu konusunda endişe duymadan mevcut MMAIB00-B150D alıcı-vericilerini eski anahtardan yenisine kolayca taşıyabildi. Benzer şekilde, InfiniBand yapısı genişletildiğinde aynı alıcı-verici SKU'su kullanıldı ve bu da protokole özgü alıcı-verici talebini ayrı ayrı tahmin etme ihtiyacını ortadan kaldırdı. Modülün dijital tanılama izleme (DDM) arayüzü, her iki yapıda da optik sağlığın gerçek zamanlı görünürlüğünü sağlayarak operasyon ekibinin bağlantı bozulmasını üretim iş yüklerini etkilemeden önce tespit etmesine ve ele almasına olanak sağladı.

Özet ve Genel Görünüm: Çok Yönlü 25G Optik Mimarinin Taslağı

Dağıtım deneyimiNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dbirden fazla mesafe bölgesinde ve hem Ethernet hem de InfiniBand yapılarında, iyi karakterize edilmiş tek bir 25G SFP28 alıcı-vericinin, modern yapay zeka veri merkezlerinin bant genişliği-mesafe değişimi ve protokol esnekliği gereksinimlerini etkili bir şekilde karşılayabildiğini açıkça göstermektedir. 100 metrelik erişimden faydalanarakMMAIB00-B150DOM4 fiber ve çift protokol özelliği sayesinde mimarlar, raf içi, raflar arası, koridorlar arası ve salonlar arası bağlantılar genelinde sinyal bütünlüğünü ve operasyonel basitliği korurken birden fazla optik SKU'nun maliyet ve karmaşıklığından kaçınabilir.

İleriye baktığımızda, 25G Ethernet ve 25G InfiniBand yapay zeka eğitimi, HPC ve kurumsal depolama ortamları için erişim katmanı temeli olarak hizmet etmeye devam ettikçe çok yönlü, çift protokollü optik alıcı-vericilere olan talep daha da artacak. MMAIB00-B150D bu gidişat için iyi bir konumdadır çünkü NVIDIA Mellanox platformları ve standart SFP28 form faktörüyle geniş uyumluluğu hem mevcut altyapı hem de gelecekteki yükseltmelerle kusursuz entegrasyon sağlar. Benzer 10G'den 25G'ye geçiş yapmayı planlayan veya karma protokollü yapay zeka yapılarını dağıtmayı planlayan kuruluşlar için, bu dağıtımda doğrulanan katmanlı yaklaşım pratik bir yol haritası sunuyor: 100 metreye kadar tüm 25G çok modlu fiber bağlantılar için MMAIB00-B150D'yi standartlaştırın, 100 metreyi aşan bağlantılar için daha uzun erişimli çözümler ayırın ve hem Ethernet hem de Ethernet üzerinden optik sağlığı proaktif bir şekilde yönetmek için DDM verilerinden yararlanan birleşik bir izleme çerçevesini koruyun. InfiniBand kumaşlar.

Ayrıntılı bağlantı bütçesi şablonları, kurulum kontrol listeleri ve temizleme protokolleri için bkz.MMAIB00-B150D veri sayfasıve NVIDIA Mellanox optik uygulama notları.