Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V Soluzione tecnica del cavo ottico attivo

Questo documento di soluzione tecnica è stato progettato per gli architetti di rete del data center, gli ingegneri pre-vendita e i responsabili delle operazioni.Cable ottico attivo AOC Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010VIl progetto affronta le sfide critiche dell'interconnessione ad alta velocità a rack corto (5-15 metri) semplificando drasticamente la complessità dei cavi negli ambienti di cluster HPC e AI moderni.

1. Analisi del contesto e dei requisiti del progetto

Man mano che le reti InfiniBand HDR (200Gb/s) diventano lo standard per l'elaborazione accelerata da GPU, gli architetti dei data center devono affrontare una sfida ricorrente a livello fisico: il "gap di medio raggio" tra 3 e 15 metri.I cavi DAC in rame passivo non possono fornire in modo affidabile 200Gb/s al di là di 5 metri a causa dell'attenuazione del segnale e del crosstalkD'altra parte, l'implementazione di cavi ottici attivi con ricevitori discreti (moduli QSFP56 SR + jumper a fibra MPO) introduce punti di guasto multipli, gestione della polarità complessa,e maggiore lavoro di installazioneI requisiti chiave per una soluzione ideale includono: prestazioni HDR complete a 200 Gb/s, distribuzione plug-and-play, consumo energetico minimo, supporto ad alta densità di cavi e manutenzione semplificata.MFS1S00-H010VLa Commissione non ha alcuna intenzione di

2. Progettazione complessiva dell'architettura di rete/sistema

In un'architettura tipico spine-leaf per un cluster di formazione IA di medie dimensioni (ad esempio, 32 ¢ 128 nodi GPU), i server di calcolo sono distribuiti su 4 ¢ 8 rack adiacenti.Ogni rack contiene un switch NVIDIA Mellanox Quantum HDR InfiniBand (e.g., QM8700 o QM8790). Per prestazioni ottimali, ogni switch a foglia deve mantenere collegamenti ascendenti a 200Gb/s non bloccanti al livello spinale e collegamenti discendenti a ciascun adattatore server.La topologia fisica impone due categorie di collegamentiI DAC passivi sono sufficienti per i collegamenti intra-rack, mentre i collegamenti interrack richiedono un cablaggio ottico attivo.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vfunge da interconnessione ottica standard per tutte le connessioni inter-rack foglia-spina dorsale e foglia-foglia, garantendo un'integrità del segnale uniforme e caratteristiche di latenza su tutto il tessuto.

3. Ruolo del MFS1S00-H010V nella soluzione e caratteristiche chiave

IlMFS1S00-H010V 200G QSFP56 cavo AOCsvolge un ruolo specifico e critico: sostituisce l'assemblaggio tradizionale "QSFP56 SR transceiver + MPO trunk cable" con un singolo cavo ottico attivo terminato in fabbrica.Caratteristiche principali derivanti dallafoglio dati MFS1S00-H010V- eSpecifiche MFS1S00-H010Vincludono:

• Full-duplex 200Gb/s InfiniBand HDR (compatibile anche con 100Gb/s EDR e 40Gb/s FDR)
• lunghezza standard di 10 metri (H010V) ottimizzata per le lunghezze tipiche dei rack
• Connettori QSFP56 integrati con monitoraggio diagnostico digitale (DDM)
• Consumo tipico di energia < 2,5 W per estremità
• Intervallo di temperatura della cabina di funzionamento: da 0°C a 70°C
• Fibra resistente alla piegatura con giacca a basso fumo e zero alogeni (LSZH) da 3 mm

Come unMFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200Gb/s cavo ottico attivo, supporta l'addestramento del collegamento, l'autonegoziazione e la gestione in banda attraverso il sistema operativo NVIDIA Mellanox switch, consentendo agli operatori di recuperare i parametri del ricevitore ottico (temperatura, tensione,corrente di bias, potenza TX/RX) tramite i comandi standard MLNX-OS.

4. Raccomandazioni di distribuzione e scalabilità (con topologia tipica)

Descrizione tipica della topologia:
Considera un cluster a due livelli con 8 rack. Rack 1 ¢ 4: rack di calcolo (ciascuno con un interruttore a foglia QM8700). Rack 5 ¢ 8: rack di archiviazione e gestione.Ogni interruttore di foglia richiede 8 collegamenti ascendenti a due interruttori di spina dorsale (piena maglia)La distanza tra i rack è in media di 8 metri.MFS1S00-H010Vper tutti e 32 i collegamenti tra le piastre e la colonna vertebrale.

Passi di distribuzione:

• Verificare che tutti gli interruttori e gli adattatori siano elencati comeCompatibile con MFS1S00-H010V(tutti i prodotti NVIDIA Mellanox Quantum HDR e ConnectX-6 HDR sono pienamente compatibili).
• L'orientamento dei cavi AOC attraverso i gestori di cavi posteriori, sfruttando il raggio di curva ristretto (minimo 30 mm).
• Inserire ogni connettore QSFP56 direttamente nella porta dello switch.
• Assicurare il cavo con cinghie a gancio e anello (evitare le cravatte di plastica che potrebbero pizzicare la fibra).

Consigli per la scalazione:Per i cluster oltre i 16 rack, mantenere una lunghezza massima di AOC di 10 ̊15 metri per le velocità HDR. Per intervalli più lunghi, considerare le varianti MFS1S00-H015V (15m) o MFS1S00-H020V (20m).MFS1S00-H010V prezzoper gli appalti su larga scala (100+ unità), contattare i distributori autorizzati in quanto si applicano in genere sconti sul volume.MFS1S00-H010V in venditain imballaggi sfusi.

5. Monitoraggio delle operazioni, risoluzione dei problemi e ottimizzazione

Monitoraggio:Usando NVIDIA Mellanox MLNX-OS o l'interfaccia di gestione, eseguiremostrare interfacce trasmettitore-ricevitoreper recuperare i dati DDM in tempo reale per ciascunaMFS1S00-H010Vparametri chiave: potenza TX (tipicamente da -3 a +3 dBm), potenza RX (tipicamente da -8 a +2 dBm) e temperatura.Un improvviso calo della potenza RX (> 2 dBm) può indicare un connettore sporco o danneggiato, nonostante il design sigillato in fabbrica, anche se questo è raro.

Risoluzione di problemi comuni:

• Collegamento a 100 Gb/s invece di 200 Gb/s: verificare che entrambe le estremità siano configurate per HDR (auto-negoziazione attiva).MFS1S00-H010V 200G QSFP56 soluzione di cavo AOC- alcuni cavi contraffatti non hanno una mappa completa delle corsie.
• Flap di collegamento intermittente: controllare la temperatura sulla piastra anteriore dell'interruttore; assicurarsi che il flusso d'aria non sia bloccato dai fasci di cavi.
• Nessun collegamento dopo l'inserimento: riassettare entrambe le estremità.mostrare lo stato dell'interfacciaper confermare l'assenza di errori fisici.

Ottimizzazione:Per ottenere le massime prestazioni del tessuto, evitare di piegare l'AOC più strettamente di un raggio di 30 mm. Gruppa i cavi in corse parallele utilizzando guide di cablaggio strutturate per evitare le micro-pieghe.Programmare l'ispezione annuale dell'interfaccia ottica utilizzando un endoscopio, sebbene la progettazione sigillata riduca significativamente il rischio di contaminazione rispetto agli trasmettitori discreti.

Per le specifiche dettagliate degli alberi di falle e del diagramma oculare, si rimanda sempre al documento ufficialefoglio dati MFS1S00-H010Vdisponibile da NVIDIA Mellanox.

6. Riassunto e valutazione del valore

IlNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010VOffre un sistema completo e pronto per l'implementazioneMFS1S00-H010V 200G QSFP56 soluzione di cavo AOCper il complesso segmento di interconnessione di 515 metri. Rispetto ai DAC passivi, offre prestazioni senza perdite di 200Gb/s su distanze più lunghe. Rispetto alle ottiche discrete,riduce i punti di guasto del 67% (da tre componenti a uno), riduce il tempo di installazione di circa il 60% e semplifica la gestione dei cavi.la MFS1S00-H010V rappresenta un sistema di controllo, una soluzione qualificata dal fornitore che bilancia prestazioni, densità e semplicità operativa.fornisce l'affidabilità richiesta per gli ambienti di produzione AI e HPC.