Mellanox (NVIDIA Mellanox) โซลูชันทางเทคนิคของเครื่องส่งสัญญาณออปติคัลศูนย์ข้อมูล MMAIB00-B150D

โครงสร้างศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่เผชิญกับความตึงเครียดขั้นพื้นฐาน: การส่งแบนด์วิธสูงในช่วงทางกายภาพที่ยาวขึ้น ในขณะที่ยังคงรักษาความหน่วงและความสมบูรณ์ของสัญญาณต่ำ การเชื่อมต่อภายในแร็ค (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 15 เมตร) ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณความเร็วสูงโดยสูญเสียน้อยที่สุด แต่การเชื่อมโยงข้ามแถวและข้ามศูนย์ข้อมูล (50 ถึง 500+ เมตร) ทำให้เกิดการกระจายตัว การลดทอน และข้อจำกัดด้านต้นทุน โซลูชันแบบเดิมๆ มักบังคับให้เกิดการแลกเปลี่ยน ไม่ว่าจะปรับใช้ออปติกระยะไกลราคาแพงสำหรับลิงก์ทั้งหมด หรือยอมรับแบนด์วิดท์ที่ต่ำกว่าสำหรับเส้นทางที่ไวต่อระยะทาง ที่เมลลาน็อกซ์ (NVIDIA เมลลาน็อกซ์) MMAIB00-B150Dตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลของศูนย์ข้อมูลจัดการกับความท้าทายนี้โดยตรงโดยมอบประสิทธิภาพที่ดีที่สุดสำหรับช่วงระยะกลางที่สำคัญ (30–150 เมตร) ซึ่งการเชื่อมต่อแบบสไปน์ลีฟและลิงก์การรวมระหว่างแร็คส่วนใหญ่ทำงาน ข้อกำหนดหลักจากการปรับใช้ภาคสนาม ได้แก่: การรักษาอัตราการรับส่งข้อมูลแบบเต็มอัตรา รับรองความเข้ากันได้ดั้งเดิมกับแพลตฟอร์มสวิตช์ NVIDIA Mellanox รองรับการวินิจฉัยทางดิจิทัลสำหรับการบำรุงรักษาเชิงรุก และเสนอโครงสร้างต้นทุนที่ปรับขนาดได้ทั่วทั้งพอร์ตหลายร้อยพอร์ตโดยไม่ใช้งบประมาณเกิน

สถาปัตยกรรมที่นำเสนอใช้โทโพโลยีแบบกระดูกสันหลังแบบสองชั้นที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับปริมาณงาน AI/ML และพื้นที่จัดเก็บแบบกระจาย Leaf สลับโหนดประมวลผลรวมภายในแต่ละแร็ค ในขณะที่สวิตช์สไปน์ให้การเชื่อมต่อแบบตาข่ายเต็มรูปแบบผ่านแร็คหลายตัวและโถงศูนย์ข้อมูล เพื่อให้แบนด์วิธและระยะทางมีความสมดุลอย่างมีประสิทธิภาพ กลุ่มการออกแบบจะเชื่อมโยงออกเป็นสามประเภท:

• ภายในชั้นวาง (≤10ม.):ทองแดงแบบพาสซีฟหรือเลนส์ที่เข้าถึงได้สั้นมาก (เวลาแฝงต่ำสุด ต้นทุนต่ำสุด)
• อินเตอร์แร็ค / ภายในแถว (10–150ม.):ปรับใช้กับเครื่องรับส่งสัญญาณแสง MMAIB00-B150Dเพื่อเป็นสะพานเชื่อมการเชื่อมต่อระหว่างกระดูกสันหลังถึงกระดูกสันหลังและระหว่างทางเดินและแถวที่อยู่ติดกัน
• ศูนย์ข้อมูลข้าม (150 ม.–2 กม.):เครื่องรับส่งสัญญาณระยะไกลแบบโหมดเดียวหรือโซลูชัน DWDM (ใช้เท่าที่จำเป็น)

โดยการวางNVIDIA Mellanox MAIB00-B150Dที่แกนกลางของระดับระยะกลาง สถาปนิกหลีกเลี่ยงการจัดเตรียมมากเกินไป (เช่น การใช้เลนส์พิกัด 10 กม. สำหรับการวิ่ง 50 ม.) ในขณะเดียวกันก็ขจัดความเสี่ยงด้านประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าจากโมดูลมัลติโหมดราคาประหยัดที่ขาดการปรับสมดุล แต่ละคู่ของใบไม้-สันในผ้าเชื่อมต่อกันผ่านลิงก์คู่ขนานสองหรือสี่อันโดยใช้MMAIB00-B150D เครือข่ายศูนย์ข้อมูลออปติก Mellanoxการออกแบบที่ให้ทั้งการรวมแบนด์วิธและความซ้ำซ้อน

ภายในงานสถาปัตยกรรมนั้นเอ็มเอ็มไอบี00-B150Dทำหน้าที่เป็นอินเทอร์เฟซออปติคอลที่ปรับแต่งได้สำหรับลิงค์ไฟเบอร์มัลติโหมดที่ไม่สำคัญทั้งหมด ขึ้นอยู่กับอย่างเป็นทางการเอกสารข้อมูลสินค้า MMAIB00-B150Dและตรวจสอบแล้วข้อมูลจำเพาะของ MMAIB00-B150Dความสามารถหลักประกอบด้วย:

นอกจากนี้โซลูชันตัวรับส่งสัญญาณแสง MMAIB00-B150Dรวมถึงการฝึกอบรมการเชื่อมโยงอัตโนมัติและการปรับสมดุลสายเคเบิลแบบปรับได้ ซึ่งชดเชยความแปรผันของคุณภาพไฟเบอร์ในขั้นตอนการสร้างศูนย์ข้อมูลที่แตกต่างกัน สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อผสมไฟเบอร์ OM3 รุ่นเก่าเข้ากับการทำงาน OM4 ใหม่ โมดูลจะปรับเองเพื่อเพิ่มระยะทางที่ทำได้สูงสุดในอัตราเต็มสาย

การใช้งานคลัสเตอร์ GPU เซิร์ฟเวอร์ 400 โดยทั่วไปเป็นไปตามรูปแบบทางกายภาพนี้:

• ชั้นวาง 20 ตู้ แต่ละชั้นวางประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์ 20 เครื่องพร้อมสวิตช์ลีฟ 2 อัน (NVIDIA Mellanox SN3700)
• สวิตช์กระดูกสันหลัง 4 อันตั้งอยู่ใน "แถวกระดูกสันหลัง" กลางประมาณ 75 เมตรจากใบไม้ที่ไกลที่สุด
• แต่ละใบเชื่อมต่อกับหนามทั้ง 4 เส้นโดยใช้ 4xเอ็มเอ็มไอบี00-B150Dโมดูลต่อลำต้นอัปลิงค์ (16 โมดูลต่อลีฟ)

สำหรับการปรับขนาดเกินกว่า 150 เมตร (เช่น การเชื่อมต่อห้องโถงศูนย์ข้อมูลสำรองที่อยู่ห่างออกไป 250 เมตร) สถาปนิกควรเปลี่ยนไปใช้โซลูชันโหมดเดียว อย่างไรก็ตามขาย MMAIB00-B150Dผ่านช่องทางที่ได้รับอนุญาตมีราคาเพื่อให้ช่วง 10–150 ม. ประหยัดอย่างมาก ช่วยให้นักออกแบบสามารถสร้างมาตรฐานใน SKU เดียวสำหรับลิงก์ไฟเบอร์ส่วนใหญ่ เมื่อทำการประเมินราคา MMAIB00-B150Dเมื่อเทียบกับโมดูลมัลติโหมดของคู่แข่ง ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของจะเอื้อประโยชน์ให้กับชิ้นส่วน Mellanox เนื่องจากลดเวลาในการแก้ไขปัญหาและเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) ที่เผยแพร่ในเอกสารข้อมูลสินค้า MMAIB00-B150D. สำหรับการปรับใช้บราวน์ฟิลด์ โมดูลนี้มีความสมบูรณ์รองรับ MMAIB00-B150Dด้วยรุ่นสวิตช์ Mellanox ที่มีอยู่ (Spectrum-1, Spectrum-2 และ Spectrum-3) ทำให้สามารถอัพเกรดแบบเป็นขั้นตอนได้

การมองเห็นการปฏิบัติงานถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาความสมดุลของระยะทางแบนด์วิธเมื่อเวลาผ่านไป ที่NVIDIA Mellanox MAIB00-B150Dแสดงพารามิเตอร์การตรวจสอบวินิจฉัยโรคทางดิจิทัล (DDM) ที่ครอบคลุม: กำลังส่ง/รับ กระแสไบแอส แรงดันไฟฟ้า และอุณหภูมิ เกณฑ์การตรวจสอบที่แนะนำ:

• รับพลังงานที่สูงกว่า -8dBm (เล็กน้อย) และต่ำกว่า +2dBm (เพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัว)
• เดลต้าอุณหภูมิจากสภาพแวดล้อม ≤ 15°C ภายใต้โหลดเต็ม
• กระแสอคติในปัจจุบัน—การเพิ่มขึ้นทีละน้อยบ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพของเลเซอร์ก่อนที่จะล้มเหลว

เมื่อแก้ไขปัญหาการเสื่อมสภาพของลิงก์ ทีมปฏิบัติการควรตรวจสอบบันทึก DDM ก่อนเพื่อรับพลังงานตก (บ่งชี้การปนเปื้อนของไฟเบอร์หรือการสูญเสียการโค้งงอ) ตามด้วยตัวนับอัตราข้อผิดพลาดบิตบนสวิตช์ ที่MMAIB00-B150D เครือข่ายศูนย์ข้อมูลออปติก Mellanoxแพลตฟอร์มประกอบด้วยการทดสอบลูปแบ็คและ PRBS ในตัว ทำให้สามารถตรวจสอบระยะไกลได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ภาคสนาม สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงรุก ให้กำหนดเวลาการเปรียบเทียบพื้นฐาน DDM รายไตรมาส และใช้การวัดและส่งข้อมูลทางไกลของสวิตช์เพื่อเปลี่ยนเส้นทางการรับส่งข้อมูลออกจากลิงก์ส่วนขอบโดยอัตโนมัติ หากจำเป็นต้องเปลี่ยนโมดูล จะต้องMMAIB00-B150D ตัวรับส่งสัญญาณแสงสามารถสลับได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการรับส่งข้อมูลเนื่องจากความซ้ำซ้อนของเส้นทาง MLAG หรือ ECMP

ที่เอ็มเอ็มไอบี00-B150Dมอบคำตอบที่สร้างขึ้นตามจุดประสงค์สำหรับปัญหาการปรับสมดุลแบนด์วิดท์กับระยะทางในเครือข่ายศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่ ด้วยการนำเสนอระยะการเข้าถึง 150 ม. ที่เชื่อถือได้บนมัลติโหมดไฟเบอร์พร้อมการบูรณาการ NVIDIA Mellanox เต็มรูปแบบ ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ออปติกระยะไกลราคาแพงบนลิงก์ระยะกลาง ในขณะเดียวกันก็ให้ความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดีกว่าโมดูลการเข้าถึงระยะสั้นทั่วไป ประเด็นสำคัญสำหรับสถาปนิกเครือข่ายและหัวหน้าฝ่ายปฏิบัติการ:

• การสร้างมาตรฐานบนเอ็มเอ็มไอบี00-B150Dสำหรับลิงก์ระหว่างชั้นวางและในแถวทั้งหมดจะช่วยลดความซับซ้อนของ SKU
• ขึ้นอยู่กับข้อมูลจำเพาะของ MMAIB00-B150Dโมดูลดังกล่าวขับเคลื่อนเลน 100G/200G เหนือโรงงาน OM3/OM4 ที่มีอยู่ได้อย่างสะดวกสบาย
• ที่โซลูชันตัวรับส่งสัญญาณแสง MMAIB00-B150Dลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของผ่านการวินิจฉัยแบบเนทีฟและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น
• สำหรับการวางแผนการจัดซื้อจัดจ้างตรวจสอบราคา MMAIB00-B150Dและความพร้อมใช้งานผ่านพอร์ทัลพันธมิตร NVIDIA Mellanox

โดยสรุป Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMAIB00-B150D เป็นตัวแทนโครงสร้างเชิงกลยุทธ์สำหรับแฟบริคศูนย์ข้อมูลที่ต้องการทั้งแบนด์วิธสูงและการเข้าถึงในทางปฏิบัติ ช่วยให้สถาปนิกสามารถออกแบบได้โดยไม่ต้องประนีประนอม - มอบประสิทธิภาพอัตราบรรทัดตรงจุดที่ต้องการ ตั้งแต่การเชื่อมต่อแบบแร็คถึงแร็คไปจนถึงฮอลล์ถึงฮอลล์