NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS ศูนย์ข้อมูลออปติกัลทรานซิสเวอร์ในปฏิบัติการ

NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS Data Center Optical Transceiver ในการปฏิบัติงาน การสมดุลความกว้างแบนด์บิดและระยะทาง ระหว่างเรคและลิงค์ระหว่างคัมพัส

เบื้องหลังและโจทย์: การซื้อขายความยาว-ความกว้างแบนด์วิธในความเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลที่ทันสมัย

ในขณะที่สถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลพัฒนาไปสู่การเข้าถึงเซอร์เวอร์ 25G และ 100G / 400G spine uplinks สถาปัตยกรรมเครือข่ายต้องเผชิญกับปัญหากับชั้นทางกายภาพอย่างต่อเนื่อง:วิธีการให้ความกว้างแบนด์เพดเพียงพอในระยะทางที่แตกต่างกัน โดยไม่ให้มีประเภทเครื่องรับและส่งสัญญาณเพิ่มขึ้นหรือเสี่ยงต่อความสมบูรณ์แบบของสัญญาณความท้าทายนี้เป็นอย่างยิ่งที่รุนแรงในสองฉากที่พบกันทั่วไป: การเชื่อมต่อระหว่างราคภายในแถวเดียวกัน (โดยทั่วไป 5 ช่อง 15 เมตร) และการเชื่อมต่อระหว่างอาคารหรือระหว่างคัมพัสที่กว้าง 50 ช่อง 100 เมตรขณะที่ 25G SFP28 เครื่องรับสัญญาณออปติกอล ให้อัตราการส่งข้อมูลที่จําเป็นไม่ใช่อุปกรณ์ทั้งหมดถูกสร้างให้เท่าเทียมกัน เมื่อพูดถึงงบประมาณการเชื่อมโยง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความเข้ากันได้กับพื้นฐานไฟเบอร์มัลติโมดที่ติดตั้ง

ในศูนย์ข้อมูลบราวนฟิลด์ทั่วไป ผู้ประกอบการหลายคนยังคงใช้เครื่องรับสัญญาณ 10G SR มากกว่าสายไฟ OM3 / OM4 ที่มีอยู่ แต่การปรับปรุงเป็น 25G นํามาซึ่งความอดทนทางออทติกัลที่เข้มข้นกว่าNVIDIA Mellanox MMA2P00-ASได้ถูกพัฒนาโดยเฉพาะเพื่อแก้ไขการเปลี่ยนแปลงนี้:เครื่องรับสัญญาณออปติก 25G SFP28 ที่ให้ผลงาน VCSEL ขนาด 850nm ที่แข็งแกร่งมากกว่าไฟเบอร์มัลติโมด โดยยังคงให้ความเข้ากันได้ในแบบหลังกับกรง SFP+ และโรงงานไฟเบอร์ที่มีอยู่อย่างไรก็ตาม selecting the right transceiver for each distance tier — and avoiding overspending on long-reach modules for short-reach links — remains a critical design decision that directly impacts both capital expenditure and operational reliability.

การแก้ไขและการจัดจําหน่าย: แนวทางระดับต่อการเชื่อมต่อทางออปติก 25G

เพื่อแก้ไขความสมดุลระหว่างความกว้างของแบนด์วิธและระยะทาง ผู้ให้บริการบริการเมฆชั้นนําคนหนึ่ง ล่าสุดได้มาตรฐานเครือข่ายการเข้าถึง 25G โดยใช้กลยุทธ์ออปติกที่ระดับสําหรับการเชื่อมต่อภายในราคและราคที่อยู่ใกล้เคียงกัน (สูงสุด 30 เมตร), ทีมงานใช้NVIDIA Mellanox MMA2P00-ASเครื่องรับและส่งสัญญาณคู่กับ OM4 MMFMMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nmการปรับแต่งให้ความกว้าง 100 เมตรบน OM4 และ 70 เมตรบน OM3อัตราการส่งข้อมูล 78 Gbps กับการบริโภคพลังงานทั่วไปต่ํากว่า 1.5Wต่อพอร์ต

สําหรับเส้นเชื่อมระหว่างเรคที่กว้างถึง 30~70 เมตรMMA2P00-ASมีเครื่องรับและส่งสัญญาณถูกนําไปใช้ เพราะพลังงานออกแสงของโมดูล (โดยทั่วไป -4 ถึง +4 dBm) และความรู้สึกของตัวรับ (-8.5 dBm โดยทั่วไป) ให้ความปลอดภัยในการเชื่อมต่ออย่างน้อย 3.0 dB บน OM4 ในระยะ 70 เมตรอัตราการกําไรนี้เป็นบัญชีสําหรับความสูญเสียของสายเชื่อม, การสูญเสีย splice และผลการแก่ตัว, ให้ความน่าเชื่อถือในระยะยาวโดยไม่ต้องการเครื่องรับส่งระยะยาวระดับพรีเมี่ยมการตัดสินใจที่จะใช้ SKU เครื่องรับสัญญาณเดียว ทั้งในระยะสั้นและระยะกลางเพราะMMA2P00-ASคือรองรับ MMA2P00-ASกับสวิตช์ NVIDIA Spectrum และแอดป์เตอร์ ConnectX ทั้งหมด รวมถึงโฮสต์ SFP28 ของบริษัทที่รองรับ 25GBASE-SR

การใช้งานเกี่ยวข้องกับเขตสายไฟฟ้าสามส่วนที่แตกต่างกัน

• โซน A (ภายในรถ):ToR เปลี่ยนไปยังเซอร์เวอร์ 2 5 เมตร โดยใช้สายพับ OM4 ด้วย MMA2P00-AS ในทั้งสองปลาย
• โซน B (ราคที่อยู่ใกล้เคียง):เปลี่ยนใบใน Rack 1 ไปยังเซอร์เวอร์ใน Rack 3 ̇ 15 ̇ 25 เมตร โดยใช้สายไฟ OM4 ที่มีโครงสร้าง, อีกครั้งจบด้วยเครื่องรับ MMA2P00-AS
• โซน C (ระหว่างแถว / ระหว่างตู้):เปลี่ยนใบไปยังคลาสเตอร์เก็บของที่ตั้งอยู่ในทางเดินแยกกัน 45-60 เมตร ผ่านกระดูก OM4 ที่จบก่อน, ยังอยู่ในระยะ OM3 / 100 เมตร OM4 70 เมตรของ MMA2P00-AS

กลยุทธ์เครื่องรับสัญญาณแบบเดียวกันนี้ถูกบันทึกไว้ในคู่มือการออกแบบภายในที่อ้างอิงใบข้อมูล MMA2P00-AS, ซึ่งให้คํานวณงบประมาณเชื่อมโยงและแนวทางรัศมีโค้งที่จําเป็นสําหรับคุณภาพการติดตั้งที่สม่ําเสมอทีมงานยังได้รับประโยชน์จากความสามารถในการติดตามการวินิจฉัยดิจิตอล (DDM) ของโมดูล, ทําให้การตรวจสอบในเวลาจริงของอัตราการทํางานของอัตราการทํางาน

ผล & ประโยชน์: การ เพิ่มค่าใช้จ่าย, ความง่ายดาย, และ ความน่าเชื่อถือ

การวิเคราะห์หลังการดําเนินการในท่าเรือ 1,200 ท่าเรือที่เชื่อมต่อกันได้พบข้อดีหลายอย่างที่สามารถคณิตประเมินได้MMA2P00-AS 25G SFP28 โซลูชั่นเครื่องรับแสง, องค์กรได้กําจัดความต้องการของ SKU ระยะสั้นและระยะกลางแยกกัน, ลดคลังอะไหล่ 40% และปรับปรุงกระบวนการสั่งซื้อ.ราคา MMA2P00-ASเมื่อประเมินกับโมดูลขยายความถี่ที่เทียบได้ ผลลัพธ์การประหยัดค่าใช้จ่าย 35% ต่อเส้นเชื่อมสําหรับระยะที่ต่ํากว่า 70 เมตร เพราะไม่มีค่าธรรมเนียมที่จ่ายสําหรับความสามารถที่ไม่จําเป็น

สอง อัตราความล้มเหลวในการปฏิบัติงานในช่วงหกเดือนแรกต่ํากว่าอย่างมาก เมื่อเทียบกับการใช้งาน 10G ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการปรับปรุงการจัดสรรทางออทติกส์ที่ถูกปรับปรุงในโรงงาน และการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดของ MMA2P00-ASต้องการเพียง 3 เครื่องรับส่งเปลี่ยนจาก 1,200 หน่วย ภาวะความล้มเหลว 0.25% และความล้มเหลวทั้งหมดถูกติดตามไปยังการปนเปื้อนของสายเชื่อมแทนความบกพร่องของโมดูลเสริมความสําคัญของการทําความสะอาดที่เหมาะสมตามที่แนะนําในรายละเอียด MMA2P00-AS.

อันดับที่สาม ประสิทธิภาพการใช้พลังงานNVIDIA Mellanox MMA2P00-ASหน่วยรับส่งและรับส่ง 1,200 เครื่องใช้งานรวมประมาณ 1.8 kWเมื่อเทียบกับประมาณ 2.4 kW หากได้เลือกโมดูลทางเลือกที่มีการใช้พลังงานสูงกว่า การลดพลังงาน 25% นี้ปรับปรุงผลประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (PUE) ของอุปกรณ์โดยตรงโดยประมาณ 00.02 แต้ม

จากมุมมองทางวิศวกรรม อินเตอร์เฟซ DDM พิสูจน์ว่ามีค่าไม่แพงในการแก้ปัญหา ในกรณีหนึ่ง การลดลงอย่างช้า ๆ ของพลังงานทางออนไลน์ที่ได้รับถูกตรวจพบทําให้ทีมปฏิบัติการสามารถกําหนดการทําความสะอาดสายเชื่อมระหว่างหน้าต่างการบํารุงรักษา แทนที่จะตอบสนองต่อการลดสายเชื่อมที่ไม่คาดหวังแนวทางป้องกันนี้ลดเวลาเฉลี่ยในการซ่อม (MTTR) โดยประมาณ 60% สําหรับอุบัติเหตุชั้นออทติก

สรุปและมุมมอง: แผนการสําหรับสถาปัตยกรรมออปติก 25G ที่สมดุล

ประสบการณ์การใช้งานกับNVIDIA Mellanox MMA2P00-ASผ่านโซนสายไฟหลายสายแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า well-chosen 25G SFP28 optical transceiver can effectively address the bandwidth-distance trade‑off in modern data centers — provided its specifications are carefully matched to the installed fiber plant and distance requirementsโดยใช้ความกว้าง 100 เมตรMMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nmราคาและความซับซ้อนของ SKU ออปติกส์หลายอย่างในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์แบบของสัญญาณและความเรียบง่ายในการปฏิบัติงานและแม้กระทั่งลิงค์ระหว่างแถว.

มองไปข้างหน้า ขณะที่ 25G Ethernet ยังคงได้รับความนิยมในกลุ่มฝึกอบรม AI สภาพแวดล้อมคอมพิวเตอร์ขอบ และเครือข่ายการขนส่ง 5G ความต้องการราคาประสิทธิภาพของเครื่องรับสัญญาณออปติกส์จะเติบโตMMA2P00-AS มีตําแหน่งดีสําหรับเส้นทางนี้เนื่องจากความเข้ากันได้กับทั้งโครงสร้างพื้นฐาน OM3 ที่มีอยู่และสายไฟเบอร์ OM5 (บานกว้าง มัลติโมด) รุ่นต่อไปสําหรับองค์กรที่วางแผนการย้ายจาก 10G ไปยัง 25G แบบคล้ายกัน แนวทางหลายระดับที่รับรองในการจําหน่ายนี้นําเสนอแผนการทางปฏิบัติ:มาตรฐานบน MMA2P00-AS สําหรับเส้นเชื่อมระยะสั้นและระยะกลางทั้งหมด, เก็บจําหน่ายโมดูลความกว้างขวาง (เช่น LR หรือ BiDi) เพียงสําหรับเส้นเชื่อมที่เกิน 100 เมตรและรักษาขอบเขตการติดตามที่รวมกันซึ่งใช้ข้อมูล DDM เพื่อจัดการสุขภาพทางออนไลน์อย่างเป็นสัญชาตญาณ.

สําหรับรูปแบบงบประมาณลิงค์รายละเอียด, รายการตรวจสอบการติดตั้ง, และโปรโตคอลการทําความสะอาดใบข้อมูล MMA2P00-ASและคําบันทึกการใช้งานออฟติกของ NVIDIA Mellanox