Ricetrasmettitore ottico per data center NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS nella pratica

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS Data Center Optical Transceiver in pratica.

Sfondo e sfida: il dilemma della distanza sotto l'alluvione della larghezza di banda

Un fornitore di servizi Internet leader ha incontrato una classica sfida di infrastruttura del data center durante l'aggiornamento del suo cluster di formazione AI in una zona di disponibilità del nord della Cina.I nodi di calcolo “composti da GPU NVIDIA H200” sono stati distribuiti su rack adiacenti nella stessa sala e su due sale macchine fisiche su piani diversiL'esigenza era chiara: fornire la piena larghezza di banda della velocità di linea 800G coprendo distanze di collegamento fino a 80 metri.I ricevitori tradizionali 800G SR8 generalmente raggiungono il massimo a 50 metri su fibra multimode OM4, mentre le soluzioni 800G DR8/FR8, pur offrendo una portata più ampia, presentano profili di costo e consumo energetico significativamente più elevati non adatti a distribuzioni intra-cluster ad alta densità.

Per aggravare la sfida, l'architettura del cluster richiedeva il supporto simultaneo sia per InfiniBand (per la comunicazione GPU-GPU) che per Ethernet (per i tessuti di archiviazione e gestione),che elimina la possibilità di utilizzare l'ottica specifica del protocolloIl team di ingegneri aveva bisogno di una piattaforma di trasmettitori unificata che potesse colmare il divario tra prestazioni e portata senza compromettere la densità delle porte o la semplicità operativa.Questo è il punto in cui ilNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSsono entrati nella pipeline di valutazione.

Soluzione e implementazione: il MMA4Z00-NS come strategia di ottica unificata

Dopo aver esaminato lafoglio dati MMA4Z00-NSIl team di architettura di rete del fornitore ha selezionato ilNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSLa capacità del modulo di funzionare come un transceiver ottico standard per i collegamenti in rack e in camera.MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/EthernetIl dispositivo era particolarmente attraente, consentendo a una singola SKU di servire due domini di protocollo.

Il dispiegamento è stato strutturato in due fasi distinte:

• Fase 1 Intra-Rack (≤15m):All'interno di ciascun scaffale,MMA4Z00-NSè stato accoppiato con cavi patch OM4 di alta qualità per fornire la connettività 800G tra gli switch a foglia e i nodi di calcolo GPU.L'architettura 8×100G PAM4 ha fornito un'integrità del segnale coerente con un margine ben superiore alle specifiche IEEE/IBTA, come confermato da prove in loco del tasso di errore di bit (BER).
• Fase 2 - Inter-room (fino a 80 metri):Per i collegamenti più lunghi tra le stanze, il team di ingegneri ha sfruttato la migliore equalizzazione del modulo e i budget di potenza ottica di trasmissione/ricezione.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 trasmettitore, il modulo ha mantenuto una trasmissione senza errori su 80 metri di fibra OM4Le specifiche MMA4Z00-NS.

Il fornitore ha utilizzato un approccio di cablaggio ibrido: cavi tronco MPO-12 per corse orizzontali strutturate all'interno della data hall e terminati con pannelli MPO per le connessioni tra le stanze.Questa progettazione ha ridotto al minimo le perdite di inserimento e ha assicuratoCompatibile con MMA4Z00-NSL'ecosistema, che comprende una vasta gamma di cavi MPO e DAC, potrebbe essere sfruttato pienamente senza la necessità di cablaggi personalizzati.

Risultati e benefici operativi

In seguito al pieno sviluppo dellaNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSSu 144 collegamenti, il fornitore ha segnalato diversi miglioramenti quantificabili:

• Inventario unico:Un singolo SKU di trasmettitore-ricevitore ha sostituito tre alternative precedentemente considerate (varianti 800G SR8, 400G × 2 e FR4), riducendo l'inventario di ricambi del 67% e riducendo la complessità degli appalti.Il team ora si riferisce a questo approccio come il loroMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 soluzione trasmettitoreper gruppi a distanza mista.
• Estensione della portata senza costi aggiuntivi:Utilizzando la fibra multimode standard e le capacità di sintonizzazione DSP ottimizzate descritte nelfoglio dati MMA4Z00-NS, il team ha raggiunto un raggio di raggiungimento di 80 metri a una frazione del costo delle alternative monomodo.
• Flessibilità del protocollo:The ability to switch between InfiniBand and Ethernet modes via firmware configuration meant that the same physical infrastructure could support GPU compute traffic and storage management traffic—a feature no other transceiver in the evaluation offered.
• Efficienza energetica e termica:A meno di 12 W per porta, ilMMA4Z00-NScontribuito a un risparmio di potenza complessivo del cluster di circa 2,8 kW rispetto alla progettazione alternativa basata su DR8, riducendo significativamente le esigenze di raffreddamento nei rack ad alta densità.

Le misurazioni della latenza della rete hanno mostrato un contributo consistente del ricevitore sotto i 100 ns, ben entro la tolleranza richiesta per i carichi di lavoro di formazione dell'IA distribuiti.MMA4Z00-NS in venditaL'offerta di servizi di distribuzione a livello nazionale è stata ampliata e la disponibilità attraverso il canale di distribuzione esistente ha semplificato il calendario degli appalti, riducendo il tempo di consegna da otto settimane a solo tre.

Riassunto e prospettive

Il lancio delMMA4Z00-NSIl progetto di un'interconnessione a larga scala con l'intelligenza artificiale dimostra che gli architetti dei data center non hanno più bisogno di scegliere tra l'alta larghezza di banda e la portata pratica.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NScolmare con successo il divario tra la distanza all'interno del rack e la distanza tra le stanze,dimostrando che un trasmettitore 800G SR8 ben sintonizzato può fornire un funzionamento privo di errori al di là della sua gamma di specifiche tipiche se accoppiato con un cablaggio adeguato e un'ottimizzazione DSP.

In prospettiva, il fornitore sta valutando laPrezzo MMA4Z00-NSPer il settore dei trasporti, il costo totale di proprietà è stato stimato a circa il 20% per porto, come parte del loro piano di espansione più ampio per zone di disponibilità aggiuntive, con riscontri precoci che suggeriscono che il costo totale di proprietà,L'innovazione e la flessibilità di implementazione fanno di questo modulo un forte candidato per la standardizzazione in tutta la flotta globale dei data center.le lezioni pratiche apprese da questa implementazione, la distanza e il costo rimarranno molto rilevanti, e laMMA4Z00-NSLa Commissione ha adottato una proposta di regolamento (CE) n. 1049/2001 del Parlamento europeo e del Consiglio che modifica il regolamento (CE) n.