Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E Cavo ottico attivo AOC nella pratica

Cavo ottico attivo Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E in pratica | Interconnessione ad alta velocità a corto raggio rack-to-rack e semplificazione del cablaggio

Durante la transizione da 100G a 200G nei data center, si verifica una comune discrepanza all'interno del rack: gli switch a livello di accesso offrono già porte da 200G, mentre molti server si basano ancora principalmente su interfacce da 100G. Se ogni dispositivo da 100G occupa una porta dedicata da 200G, l'utilizzo della larghezza di banda viene dimezzato; se si utilizza l'approccio tradizionale modulo-più-breakout-box, il retro del cabinet diventa ingombrato da componenti aggiuntivi e cavi patch. Il cavo ottico attivo Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E risolve questo problema convertendo una porta QSFP56 da 200G in due collegamenti da 100G tramite un unico assemblaggio integrato. Questo articolo esamina la sua applicazione nell'interconnessione ad alta velocità a corto raggio rack-to-rack e nella semplificazione del cablaggio.

Contesto e sfide: il dilemma del rack a velocità mista

Molti cluster di inferenza AI, host di virtualizzazione e nodi di calcolo generici continuano a essere forniti con interfacce di rete da 100G, anche se gli switch leaf passano a 200G. In questo ambiente a velocità mista, l'efficienza delle porte diventa un problema di costo piuttosto che un dettaglio tecnico. Gli architetti necessitano di un modo per collegare due endpoint da 100G per porta switch da 200G senza aggiungere livelli di switch o hardware di fan-out esterno.

La soluzione convenzionale utilizza un modulo ottico da 200G, una breakout box esterna e due cavi patch. Questo moltiplica i punti di connessione, aumenta il consumo energetico e crea un groviglio di cablaggi che rallenta le modifiche e gli spostamenti. Ogni connessione aggiuntiva è anche una potenziale fonte di perdita di inserzione o contaminazione, che complica la messa in servizio e la risoluzione dei problemi. Per i responsabili IT che standardizzano i livelli fisici a livello di rack, la mancanza di un singolo numero di parte integrato rende la gestione delle scorte e la documentazione più difficile del necessario.

Soluzione e implementazione: standardizzazione su MFS1S50-H010E

L'NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E è un cavo ottico attivo da 10 metri che divide una singola porta QSFP56 da 200 Gb/s in due collegamenti QSFP56 da 100 Gb/s. L'estremità da 200G utilizza quattro linee di modulazione PAM4 da 50 Gb/s, mentre ciascuna estremità da 100G utilizza due linee PAM4 da 50 Gb/s, preservando il throughput completo da 100 Gb/s su entrambi i percorsi. Poiché il motore ottico e la logica di breakout sono integrati nel cavo, non è richiesta l'inserzione di moduli separati o hardware di fan-out esterno.

In una tipica implementazione, una porta switch leaf top-of-rack configurata per il breakout si collega tramite il cavo AOC di breakout QSFP56 da 200G MFS1S50-H010E a due server da 100G nello stesso armadio o in uno adiacente. Lo stesso approccio si applica a coppie di server GPU nei cluster AI, nodi di storage con interfacce da 100G e fabric spine-leaf a velocità mista in cui gli uplink da 200G devono servire dispositivi di accesso da 100G. I team che verificano le piattaforme compatibili con MFS1S50-H010E dovrebbero confermare che la porta dello switch supporti la configurazione di breakout e che il protocollo distribuito corrisponda al fabric.

Le pratiche di implementazione che si sono rivelate utili in questo scenario includono:

• Verifica della configurazione di breakout dello switch prima del cablaggio, in modo che entrambi i percorsi da 100G vengano addestrati correttamente al primo avvio.
• Instradamento del singolo cavo lungo percorsi dedicati, rispettando il raggio di curvatura minimo ed evitando la compressione.
• Etichettatura chiara di entrambe le diramazioni da 100G all'estremità del server per semplificare le future modifiche e spostamenti.
• Mantenere in sede unità MFS1S50-H010E note per una rapida sostituzione senza ritardi di approvvigionamento.

Per i team che esaminano la scheda tecnica MFS1S50-H010E, i parametri chiave da confermare includono l'intervallo di temperatura operativa, il consumo energetico e il supporto dell'interfaccia di gestione. Il confronto delle specifiche MFS1S50-H010E con il layout effettivo del rack aiuta a determinare se la lunghezza di 10 metri copre la maggior parte delle connessioni previste. Poiché entrambe le estremità integrano EEPROM, è possibile leggere da remoto la potenza ottica, la corrente di bias, la tensione di alimentazione e la temperatura, supportando il monitoraggio proattivo dopo la messa in servizio.

Risultati e vantaggi: cosa cambia nel rack

Il beneficio più immediato è il consolidamento dei componenti. La sostituzione di un modulo da 200G, una breakout box esterna e due cavi patch con un singolo assemblaggio MFS1S50-H010E da 200 Gb/s a 2x100 Gb/s QSFP56 a 2xQSFP56 elimina più punti di connessione e riduce il numero di parti che possono guastarsi. Il tempo di installazione diminuisce di conseguenza e lo spazio dietro il rack diventa notevolmente più facile da gestire.

L'efficienza delle porte è il secondo guadagno pratico. Consentendo a una porta switch da 200G di servire due dispositivi da 100G, la soluzione del cavo AOC di breakout QSFP56 da 200G MFS1S50-H010E aumenta il numero di endpoint connessi per switch senza hardware aggiuntivo. Ciò può ritardare o eliminare la necessità di switch leaf aggiuntivi in ambienti densi a velocità mista, influenzando direttamente sia le spese in conto capitale che quelle operative.

Anche l'alimentazione e il flusso d'aria migliorano. A circa 4,5 W per cavo, il design integrato consuma meno energia rispetto a una combinazione di modulo discreto più breakout box. L'assemblaggio del cavo, più sottile e leggero, riduce la congestione nei vassoi e migliora il flusso d'aria da anteriore a posteriore in armadi densamente popolati. I responsabili IT che valutano il prezzo MFS1S50-H010E e le opzioni MFS1S50-H010E in vendita dovrebbero ponderare questi guadagni operativi insieme al costo unitario.

Riepilogo e prospettive

Il Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E affronta un problema specifico ma ricorrente a livello fisico: come servire due endpoint da 100G da una porta switch da 200G senza aggiungere hardware di breakout o complessità di cablaggio. Integrando il motore ottico e la funzione di breakout in un unico assemblaggio da 10 metri, migliora l'efficienza delle porte, semplifica l'installazione e riduce il numero di componenti che possono guastarsi.

Poiché le reti miste da 200G e 100G rimangono comuni durante la transizione a velocità più elevate, le opzioni AOC di breakout come il cavo AOC di breakout QSFP56 da 200G MFS1S50-H010E rimarranno probabilmente rilevanti per l'interconnessione a livello di rack. I team che pianificano gli aggiornamenti possono esaminare la compatibilità, le opzioni di lunghezza e le linee guida di implementazione per determinare come questo cavo si adatta ai loro specifici layout di cabinet. Per ulteriori dettagli tecnici e disponibilità