Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NS Data Center Optical Module Soluzione tecnica

Questo documento è destinato agli architetti di rete, agli ingegneri prevendite e ai responsabili delle operazioni.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSModulo ottico del data center, che affronta specificamente la sfida di bilanciare larghezza di banda e distanza per le distribuzioni di collegamenti inter-rack e inter-room.

1. Analisi del contesto e dei requisiti del progetto

I moderni cluster di formazione AI e i tessuti di calcolo ad alte prestazioni (HPC) richiedono una larghezza di banda aggregata di 800Gb / s per porta di commutazione.scaffalature adiacenti (15 ̊30 m), collegamenti di fine fila (40 ‰ 50 m), collegamenti di corridoio trasversale (60 ‰ 80 m) e zone di stanze trasversali o adiacenti (fino a 120 m).≤ 50 m su multimodo) e FR4/DR8 (a più lunga portata)Questo crea attriti operativi, aumenta i costi di risparmio e complica la pianificazione dei collegamenti.

I requisiti chiave individuati dai gruppi infrastrutturali comprendono: un singolo tipo di modulo ottico in grado di coprire sia corti che medie distanze;ricorso senza soluzione di continuità da 800G nativo a 2x400G breakout mode per lunghe distanze■ piena compatibilità con gli impianti di fibra multimode esistenti; e telemetria completa per una gestione proattiva dei collegamenti.

2. Progettazione complessiva dell'architettura di rete

L'architettura proposta adotta una topologia a spina dorsale con switch NVIDIA Quantum-2 o Spectrum-4 a entrambi i livelli.I collegamenti inter-rack e cross-room utilizzanoMMA4Z00-NSmoduli a entrambe le estremità, con impianti di fibra classificati in tre zone:

L'architettura elimina la fibra monomode per i collegamenti a medio raggio, basandosi interamente sull'infrastruttura multimode.lo stesso modulo può passare da 800G nativo a 2x400G breakout senza modifiche hardware.

3. Ruolo e caratteristiche chiave del Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NS

IlNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSLa funzione di interfaccia ottica unificata tra tutti i collegamenti inter-rack e cross-room è caratterizzata da caratteristiche chiave che riguardano direttamente il rapporto tra larghezza di banda e distanza:

• Funzionamento in doppia modalità:Funzioni di nativoMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 trasmettitoreper i collegamenti ≤ 50 m, o comeMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/EthernetLa negoziazione della modalità è automatica tramite l'addestramento dei collegamenti.
• 8x100G PAM4 lane:Ogni corsia opera a 106,25 Gb/s (con RS-FEC), in conformità con le specifiche 800G SR8 per ilfoglio dati MMA4Z00-NS.
• Efficienza energetica:Consumo tipico di potenza di 9,5 W (modalità nativa) e 8,5 W (modalità di interruzione), consentendo un imballaggio denso senza degradazione termica.
• Telemetria completa:Potenza TX/RX, tensione, temperatura e BER pre-FEC in tempo reale per corsia, accessibile tramite CMIS 5.0 su I2C.
• Ampia compatibilità:Verificato come completoCompatibile con MMA4Z00-NScon switch NVIDIA e molte piattaforme OSFP di terze parti che aderiscono agli standard CMIS.

Secondo ilLe specifiche MMA4Z00-NS, il modulo supporta la fibra OM4 fino a 50m in modalità 800G e 100m in modalità 2x400G (120m su OM5).sufficiente per un massimo di due connessioni di pannelli di patch MPO nei tipici percorsi del data center.

4. Raccomandazioni per la distribuzione e la scalabilità

Per l'implementazione graduale, si raccomanda l'approccio seguente:

Fase 1 Rack adiacente (nativo 800G):ImpiegareMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 trasmettitoreutilizzare moduli in collegamenti foglia-foglia o foglia-colonna vertebrale entro 50 m. utilizzare tronchi APC OM4 MPO-12 di alta qualità con polarità tipo B (diritta). verificare i margini del collegamento con un misuratore di potenza ottica prima del taglio.

Fase 2 Cross-room (2x400G breakout):Per i collegamenti superiori a 50 m, configurare le porte di commutazione per la modalità breakout 2x400G.MMA4Z00-NSutilizza 8 fibre MPO (2 piste per coppia di fibra) ¢ i tronchi di 12 fibre esistenti possono essere riutilizzati lasciando 4 fibre scure.

Fase 3  Scalare alla fascia completa:Quando vengono aggiunti nuovi rack, mantenere lo stesso SKU del modulo. Per le distanze tra 50 ∼ 100 m, standardizzare sulla modalità di breakout 2x400G per evitare il ricablaggio. Per le distanze < 50 m,la modalità nativa 800G fornisce un throughput più elevato per portaLa decisione può essere presa per ogni collegamento sulla base della lunghezza di fibra misurata.

Una tipico topologia di leaf-spine con porte 48x800G per switch può connettere fino a 24 rack adiacenti (modo nativo) più 12 collegamenti inter-room (modo breakout) utilizzando un singolo tipo di modulo.Prezzo MMA4Z00-NS- eMMA4Z00-NS in venditaper le richieste, gli sconti per il volume sono disponibili tramite distributori autorizzati NVIDIA.

5. Monitoraggio delle operazioni, risoluzione dei problemi e ottimizzazione

IlMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 soluzione trasmettitoreintegrato con la stack di telemetria e gli strumenti CMIS standard di NVIDIA.

Monitoraggio:Abilitare gli allarmi di potenza RX per corsia (limi: avvertimento a -6dBm, critica a -8dBm).Il modulo fornisce letture di temperatura■ un funzionamento prolungato a temperature superiori a 75°C può richiedere la revisione del flusso d'aria.

Scenari comuni di risoluzione dei problemi:

• Collegamento a 800G ma stabile a 2x400G:Probabile perdita di fibra superiore a 3dB. Verificare le connessioni del pannello di patch e pulire le interfacce terminali MPO. Considerare la conversione del collegamento in modalità breakout permanentemente.
• Alto tasso di errore del simbolo su una corsia specifica:Controllare la presenza di fibra piegata o danneggiata su quella corsia fisica. La polarità MPO o la mappatura della fibra potrebbero non corrispondere.
• Modulo non in modalità 800G:Conferma che entrambe le porte di commutazione supportano 800G SR8.Compatibile con MMA4Z00-NSle liste.

Suggerimenti di ottimizzazione:Per le implementazioni in greenfield, installare la fibra OM5 (850nm a banda larga) per estendere la modalità nativa 800G a 75m e la modalità 2x400G a 120m. Utilizzare loopback ottici per l'auto-test durante le finestre di manutenzione.Mantenere i moduli di ricambio al 5% del numero di unità utilizzate la SKU unificata semplifica significativamente l'economia rispetto agli inventari misti SR/FR.

6. Riassunto e valutazione del valore

IlMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA4Z00-NSfornisce una risposta tecnicamente coerente al problema di bilanciamento della larghezza di banda e della distanza nei moderni data center.elimina la necessità di tipi di trasmettitore-ricevitore separati su lunghezze corte e medie (15 ‰ 100 m)Metrici chiave:

• Riduzione delle scorte:Una SKU sostituisce tre tipi tradizionali (SR8, FR4, AOC).
• Efficienza dei costi:La fibra multimoda è 60~70% più economica della fibra monomoda per una portata equivalente, e laPrezzo MMA4Z00-NSè competitiva rispetto ai singoli moduli a corto raggio.
• Semplicità operativa:Limiti diagnostici uniformi, riserva e requisiti di formazione.
• Pronti per il futuro:Con l'aumentare della densità delle porte di commutazione, lo stesso modulo passa da 400G a 800G.

Per gli architetti che progettano aggiornamenti di tessuti IA o consolidamento di inventari ottici eterogenei, laMMA4Z00-NSLe specifiche dettagliate sono disponibili nelfoglio dati MMA4Z00-NS, e supporto di ingegneria di distribuzione può essere ottenuto tramite gli architetti di soluzioni NVIDIA Mellanox.