โซลูชันทางเทคนิคสำหรับโมดูลออปติคัลสำหรับศูนย์ข้อมูล Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-AS

หนังสือขาวทางเทคนิคนี้ถูกออกแบบให้กับสถาปนิกเครือข่าย วิศวกรก่อนการขาย และผู้จัดการปฏิบัติการMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-ASและให้วิธีการรายละเอียดสําหรับการสมดุลความกว้างแบนด์เบนด์และระยะทาง ระหว่างสายเชื่อมต่อภายในราคและแคร์สเกรส

1. สถานการณ์โครงการและการวิเคราะห์ความต้องการ

สถาปัตยกรรมกระดูกสันหลังศูนย์ข้อมูลที่ทันสมัยต้องการการเชื่อมต่อ 25G อย่างต่อเนื่องจากสวิตช์ด้านบนของราค (ToR) ไปยังเซอร์เวอร์ รวมถึงระหว่างราคที่อยู่ใกล้เคียงและข้ามขอบเขตของโพดความท้าทายหลักอยู่ที่ชั้นทางกายภาพ: DAC ทองแดงแบบปาสิฟ มีประหยัดเพียงต่ํากว่า 5 เมตรขณะที่สายเชื่อม optik 10G SR แบบดั้งเดิมขาดความกว้างแบนด์เพื่อรองรับภาระงานรุ่นใหม่ เช่น คลัสเตอร์ฝึกอบรม AI และ NVMe-over-Fabrics storage.

ความต้องการหลักที่ระบุโดยทีมพื้นฐานประกอบด้วย: การสนับสนุน 25Gbps ต่อช่องทาง, ความเหมาะสมกับสายไฟฟೈเบอร์มูลติโมด (MMF) ที่มีอยู่, ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ํากว่า 1W ต่อท่า,และความสามารถในการทํางานร่วมกันได้อย่างต่อเนื่องกับสวิตช์ NVIDIA Mellanox Spectrum และอุปกรณ์เครือข่ายของผู้บริการที่มาจากฝ่ายที่ 3.MMA2P00-ASได้ถูกเลือกเป็นวิธีแก้ไขมาตรฐาน หลังจากการตรวจสอบรายละเอียด MMA2P00-ASตามเกณฑ์การดําเนินงานเหล่านี้

2. การออกแบบระบบระบบและเครือข่ายโดยรวม

สถาปัตยกรรมที่เสนอใช้ท็อปโลจีกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานกระดานสวิทช์ใบแต่ละใบเชื่อมต่อกับเซอร์เวอร์ภายในราคเดียวกัน โดยใช้ DACs ที่ไม่ทํางาน (สําหรับระยะทาง ≤ 5m) หรือMMA2P00-AS 25G SFP28 เครื่องรับสัญญาณทางออนไลน์(สําหรับระยะทาง 5 15m) สําหรับเส้นทางข้ามทางที่กว้างจาก 15 ถึง 80 เมตรระหว่างราคที่อยู่ใกล้เคียงกันหรือข้ามหลายแถวMMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nmโมดูลทําหน้าที่เป็นสารแก้ไขชั้นฟิสิกส์หลัก

การคํานวณงบประมาณเชื่อมโยงทั่วไปคาดว่า OM4 MMF มีระยะทางสูงสุด 100 เมตรสถาปัตยกรรมยังสนับสนุนการจัดจําหน่ายแบบไฮบริด โดยที่สวิตช์ใบเดียวพร้อมกันให้บริการการเชื่อมต่อ DAC ระยะสั้นและการเชื่อมต่อทางออนไลน์ที่ยาวนาน, ขอบคุณความสามารถในการเจรจาทางอัตโนมัติของกรง SFP28NVIDIA Mellanox MMA2P00-ASรับประกันความช้าแบบคงที่ต่ํากว่า 300 ns ต่อลิงค์ ที่สําคัญสําหรับการเก็บข้อมูลและการจราจร RDMA

3. บทบาทและลักษณะสําคัญของ MMA2P00-AS ในคําตอบนี้

รายการMMA2P00-ASปฏิบัติหน้าที่เป็นอินเตอร์เฟซออปติก 25G มาตรฐานสําหรับการเชื่อมต่อที่ใช้ MMF ทุกสายที่เกิน 5 เมตร ข้อดีทางเทคนิคหลักของมันประกอบด้วย:

• การปฏิบัติตามมาตรฐาน:สอดคล้องอย่างสมบูรณ์แบบกับ 25GBASE-SR ต่อ IEEE 802.3by, รับประกันความสามารถในการทํางานร่วมกันกับสแตนดาร์ดที่สอดคล้องกับสแตนดาร์ด SFP28 โฮสต์พอร์ตรองรับ MMA2P00-ASสถานะขยายไปยังผู้ขายหลักรวมถึง Arista, Cisco และ Juniper
• คุณสมบัติทางออนไลน์:เครื่องส่ง VCSEL ขนาด 850nm ที่มีพลังการออกอากาศเฉพาะ -4 dBm ถึง +2.5 dBm (ดูใบข้อมูล MMA2P00-ASความรู้สึกของตัวรับถึง -11 dBm, ให้ช่องว่าง 3 ٪ 4 dB ของงบประมาณการเชื่อมต่อบน OM4 ใช้ได้ถึง 80 เมตร.
• ประสิทธิภาพพลังงานและความร้อน:การใช้พลังงานสูงสุด 1W ต่อโมดูล ทําให้ความหนาแน่นของพอร์ตสูง (สูงสุด 48 พอร์ตต่อสวิทช์) โดยไม่ต้องใช้การลดระดับการเย็น
• การติดตามการวินิจฉัยดิจิตอล (DDM):การเข้าถึงในเวลาจริงของอุณหภูมิ ความดันไฟฟ้า ความค่อนข้างปัจจุบัน พลังงาน TX และพลังงาน RX ผ่านอินเตอร์เฟซ I2C มาตรฐาน

สําหรับการจัดซื้อและการวางแผนวงจรชีวิตราคา MMA2P00-ASจุดในปริมาตรMMA2P00-AS สําหรับขายการมีให้บริการผ่านผู้จําหน่ายหลายราย รับประกันความแข็งแกร่งของห่วงโซ่การจําหน่าย

4. แนะนําการจัดจําหน่ายและการปรับขนาด (รวมถึงทอปโลยีทั่วไป)

การจัดจําหน่ายปฏิบัติตามรุ่นขยายแบบโมดูลที่ใช้ราคMMA2P00-AS 25G SFP28 โซลูชั่นเครื่องรับแสงส่วนประกอบ:

สําหรับการปรับขนาดเกิน 80 เมตร นักสถาปัตยกรรม ควรประเมินการแก้ไขแบบเดียว (LR) หรือปรับตําแหน่งใบสวิทช์ใกล้เคียงกับคลาสเตอร์MMA2P00-ASรองรับสภาพแวดล้อมแพทช์แพนล์ที่ติดเชือกเพดซี بشرطیว่าการสูญเสียการใส่ทั้งหมดอยู่ในงบ 2.5dB ที่กําหนดในใบข้อมูล MMA2P00-AS.

5. การติดตามการดําเนินงาน, การแก้ไขปัญหาและ Optimization

การจัดการการผลิตของลิงค์โดยใช้NVIDIA Mellanox MMA2P00-ASโมดูลพัฒนาขึ้นอยู่กับการติดตามแบบมาตรฐาน SFP28 อินเตอร์เฟซ การปฏิบัติการที่แนะนํารวมถึง:

• ระเบิดขั้นต่ํา:กําหนดเตือน DDM สําหรับพลังงาน TX ต่ํากว่า -7 dBm หรือพลังงาน RX ต่ํากว่า -10 dBm เพื่อระบุความเสื่อมของเส้นใยหรือเครื่องเชื่อมที่สกปรก ก่อนที่ความผิดพลาดในการเชื่อมต่อจะเกิดขึ้น
• การสอดคล้องฟอร์มแวร์ใช้ NVIDIA Mellanox เครื่องมือฟอร์มแวร์เพื่อตรวจสอบรุ่น EEPROM ของโมดูล; นี้รับประกันการสนับสนุนคุณสมบัติครบครันรวมถึงโหมดพลังงานต่ําและการรายงาน FEC ที่พัฒนา
• การตั้งค่า Link Retimer:ในการใช้งาน OM4 ยาว 70-80m, ให้ KR FEC ในพอร์ตสวิตช์โฮสต์แก้ไขความผิดพลาดบิตและรักษา BER ก่อน FEC ต่ํากว่า 1 × 10^{- 12}.
• การจัดการคลังสินค้า:เส้นทางMMA2P00-AS สําหรับขายการจัดซื้อสินค้าผ่านช่องทางที่ได้รับอนุญาต เพื่อหลีกเลี่ยงโมดูลปลอม ที่ขาดความแม่นยํา DDM ที่แท้จริง

สถานการณ์การแก้ไขปัญหาทั่วไปรวมถึงความผิดพลาด CRC มากเกินไป (มักเกิดจากผิวปลายใยสกปรก) หรือคลิปเชื่อมต่อ (มักเนื่องจากพลังงาน RX ที่ไม่เพียงพอจากสายพับที่เสียหาย)รายละเอียด MMA2P00-ASรายการระยะการทํางานที่ชัดเจน; การเบี่ยงเบนใด ๆ นอกเหนือจากนี้ควรทําให้มีการตรวจสอบชั้นทางกายภาพ

6. สรุปและการประเมินค่า

รายการMMA2P00-AS 25G SFP28 เครื่องรับแสงส่งผลตอบสนองที่สมดุลและพร้อมการผลิตให้กับผู้ประกอบการศูนย์ข้อมูลที่ปรับปรุงจาก 10G เป็น 25G

• ประสิทธิภาพการใช้จ่าย:การนํา MMF OM3/OM4 ที่มีอยู่มาใช้ใหม่จะกําจัดค่าใช้จ่ายในการติดสายใหม่ที่มักเกี่ยวข้องกับการใช้งาน 25G AOC
• การทํางานง่าย:ปัจจัยรูปแบบมาตรฐาน SFP28 และ DDM เทเลเมตรีบูรณาการได้อย่างต่อเนื่องกับสวิตช์การจัดการที่มีอยู่
• ความสามารถในการปรับขนาดประเภทเครื่องรับส่งแบบเดียวกันในทุกเส้นทาง MMF ลดความซับซ้อนของคลังสินค้าสํารองเมื่อเทียบกับการรักษา DAC, AOC และ SKU ออทติกส์ที่แยกแยก
• พร้อมในอนาคตรายการMMA2P00-ASรองรับ 25G ต่อเลน ขณะที่ยังคงเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับพอร์ต 10G SR เมื่อมีการเจรจาโดยอัตโนมัติ

โดยการรับรองMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-ASในฐานะเป็นอินเตอร์เฟซ MMF 25G มาตรฐาน ผู้ออกแบบเครือข่ายสามารถสมดุลความกว้างแบนด์, ระยะทาง, และงบประมาณได้อย่างมั่นใจ จากการเชื่อมต่อระดับ rack ไปยังการเชื่อมต่อข้ามทางและ pod-to-podสําหรับแนวทางการดําเนินงานที่สมบูรณ์แบบอ้างอิงไปยังเจ้าหน้าที่ใบข้อมูล MMA2P00-ASและบันทึกการบูรณาการที่สามารถใช้ได้ ผ่านโปตัลเอกสารเครือข่ายของ NVIDIA