NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS โมดูลออปติคัลสำหรับศูนย์ข้อมูลในการทำงานจริง

ในคลัสเตอร์การฝึกอบรม AI และสภาพแวดล้อมการประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC) สถาปนิกเครือข่ายเผชิญกับข้อเสียที่สำคัญอยู่ตลอดเวลา: ลิงก์เข้าถึงระยะสั้นภายในแร็คต้องการแบนด์วิธสูงเป็นพิเศษ ในขณะที่การเชื่อมต่อข้ามวิทยาเขตถูกจำกัดโดยประเภทไฟเบอร์และการลดทอนสัญญาณ คุณจะส่งมอบทั้งปริมาณงาน 800G ภายในชั้นวางเซิร์ฟเวอร์และการขนส่ง 400G ไปยังอาคารที่อยู่ห่างออกไป 200 เมตร ทั้งหมดนี้ในขณะที่ใช้มัลติไฟเบอร์ที่มีอยู่ได้อย่างไร ที่NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSโมดูลออปติคัลของศูนย์ข้อมูลให้คำตอบที่เป็นประโยชน์ซึ่งช่วยรักษาสมดุลของแบนด์วิธ ระยะทาง และต้นทุน

ความท้าทาย: ความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้นเทียบกับข้อจำกัดด้านระยะทาง

ผู้ให้บริการระบบคลาวด์รายใหญ่เผชิญกับภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้เมื่อสร้างแพลตฟอร์มการฝึกอบรม AI ใหม่ พวกเขาต้องการการเชื่อมต่อที่มีความหน่วงต่ำ 800G ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ GPU ภายในแร็คเดียวกัน ขณะเดียวกันก็รวมผลการประมวลผลไปยังคลัสเตอร์พื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่อยู่ห่างออกไป 200 เมตรในอาคารอื่น วิธีการแบบดั้งเดิมจะต้องมีโมดูลแยกกัน: 800G SR8 สำหรับระยะทางสั้นๆ และ 400G LR4 สำหรับ Campus Link สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มสินค้าคงคลังของชิ้นส่วนอะไหล่เท่านั้น แต่ยังทำให้ความจุของท่าเรือสูญเปล่าอีกด้วย ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น ไฟเบอร์มัลติโหมด OM4 ที่ติดตั้งไม่สามารถรองรับระยะ 200 เมตรที่ความเร็ว 800G ได้ ทีมงานต้องการโซลูชันที่ใช้ประโยชน์จากความได้เปรียบด้านต้นทุนของมัลติไฟเบอร์ไฟเบอร์ ขณะเดียวกันก็ขยายเกินขีดจำกัดระยะทางทั่วไป

หลังจากที่ได้ทบทวน.เอกสารข้อมูลสินค้า MMA4Z00-NSและทำการทดสอบภาคปฏิบัติจริง วิศวกรพบว่าNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSนำเสนอความสามารถแบบดูอัลโหมดที่เป็นเอกลักษณ์ ก็สามารถทำงานได้ตามมาตรฐานMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ตัวรับส่งสัญญาณใช้เลนส์แบบขนาน PAM4 ขนาด 8*100G สำหรับชั้นวางที่เข้าถึงได้สั้น หรือกำหนดค่าใหม่เป็นMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/อีเธอร์เน็ตโหมดการจับคู่สัญญาณ 400G อิสระสองตัวบนขั้วต่อ MPO-16 เดียวกัน ความยืดหยุ่นนี้เปิดเส้นทางใหม่สำหรับการแก้ปัญหาทั้งแบนด์วิดธ์ระยะสั้นและการส่งข้อมูลแบบขยายด้วยโมดูลเดียว

โซลูชัน: หนึ่งโมดูล สองโหมด ปรับงบประมาณลิงก์ให้เหมาะสม

การปรับใช้ขั้นสุดท้ายเป็นไปตามการออกแบบที่แบ่งเป็นระดับ ภายในแร็คฟิสิคัลเดียวกัน โหนด GPU จะเชื่อมต่อกับสวิตช์ลีฟโดยใช้MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ตัวรับส่งสัญญาณโหมดบนมัลติไฟเบอร์ OM4 สูงถึง 70 เมตรที่ 800G เต็มรูปแบบ - เพียงพอสำหรับการเชื่อมต่อภายในแร็ค สำหรับการเชื่อมโยงข้ามวิทยาเขต 200 เมตร แทนที่จะริพและแทนที่ด้วยไฟเบอร์โหมดเดียว ทีมงานได้กำหนดค่าโมดูลเดียวกันใหม่เป็นโหมดแยก 2*400G ด้วยการใช้ประโยชน์จากการกระจายโมดัลที่ลดลงที่ความเร็วต่อแชนเนลที่ต่ำกว่า ระยะการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพจึงขยายจาก 50 เมตร (ที่ 800G) เป็น 200 เมตร (ที่ 400G ต่อแชนเนล) ตัวเปิดใช้งานที่สำคัญตามข้อมูลจำเพาะ MMA4Z00-NSคือค่าความไวของตัวรับ — เมื่อทำงานที่ 400G ค่าลิงก์แบบออปติคัลจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3dB ซึ่งเพียงพอที่จะครอบคลุมการลดทอนของไฟเบอร์เพิ่มเติม

• การใช้งานภายในแร็ค:การทำงานแบบขนาน PAM4 ขนาด 8*100G ให้แบนด์วิดธ์แบบไม่บล็อก 800G พร้อมเวลาแฝงต่ำกว่า 90ns
• การปรับใช้ข้ามวิทยาเขต:โมดูลเดียวกัน ไฟเบอร์ MPO-16 เดียวกัน ทำงานในโหมด 2*400G เพื่อเชื่อมต่อสวิตช์จัดเก็บข้อมูลสองตัวแยกกันสำหรับการเชื่อมโยงซ้ำซ้อน
• การตรวจสอบความเข้ากันได้:ยืนยันล่วงหน้าแล้วรองรับ MMA4Z00-NSรายการสวิตช์ (รวมถึงตระกูล NVIDIA Quantum-2 และ Spectrum-4) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานแบบปลั๊กแอนด์เพลย์

วิธีการนี้ช่วยลดต้นทุนด้านวิศวกรรมในการดึงไฟเบอร์โหมดเดี่ยวใหม่และหลีกเลี่ยงการซื้อโมดูลออปติคอลเพิ่มเติม เมื่อผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อตรวจสอบราคา MMA4Z00-NSพวกเขาพบว่าแม้ว่าโมดูลเดี่ยวจะมีราคาสูงกว่า 800G SR8 แบบเดิมเล็กน้อย แต่ความสามารถในการให้บริการสองกรณีการใช้งานด้วยหมายเลขชิ้นส่วนเดียวก็ช่วยลดความต้องการตัวรับส่งสัญญาณข้ามวิทยาเขตลงได้ 50% ซึ่งช่วยลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ลงได้ประมาณ 30%

ผลลัพธ์: แบนด์วิดท์ ระยะทาง และต้นทุนสมดุล

การตรวจสอบหลังการใช้งานแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าสนใจ: ลิงก์ 800G ภายในแร็คได้รับทรูพุตที่มีประสิทธิภาพ 99.2% โดยมีอัตราข้อผิดพลาดบิตต่ำกว่า 1e-12; ลิงก์ข้ามวิทยาเขต 2*400G วิ่งได้อย่างเสถียรด้วยไฟเบอร์ OM4 ยาวกว่า 200 เมตร โดยไม่มีการกระพือลิงก์ ขอขอบคุณโซลูชันตัวรับส่งสัญญาณ MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8ฟอร์มแฟคเตอร์ OSFP ที่เป็นมาตรฐานของทีมปฏิบัติการใช้เครื่องมือวินิจฉัยชุดเดียว — การตรวจสอบพลังงานแสง อุณหภูมิ และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ — ทั่วทั้งสถานการณ์การใช้งาน เมื่อเทียบกับแผนเดิม จำนวนสวิตช์ระดับแร็คลดลง 15% และความซับซ้อนของสายเคเบิลข้ามวิทยาเขตลดลง 40%

มองไปข้างหน้า: เทมเพลตสำหรับ Fabric Distance แบบไฮบริด

กรณีนี้แสดงให้เห็นว่าNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NSเป็นมากกว่าตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง - เป็นเครื่องมือเชิงกลยุทธ์สำหรับสถาปนิกที่ต้องการสร้างสมดุลแบนด์วิธและระยะทางโดยไม่ต้องอัพเกรดรถยก สำหรับองค์กรที่ต้องการซื้อ ตอนนี้มีผู้จัดจำหน่ายหลายรายแล้วขาย MMA4Z00-NSพร้อมการสนับสนุนการรับประกัน NVIDIA เต็มรูปแบบ ไม่ว่าคุณจะออกแบบคลัสเตอร์ AI ใหม่หรือติดตั้งโรงงานไฟเบอร์มัลติโหมดที่มีอยู่แล้วก็ตามโซลูชันตัวรับส่งสัญญาณ MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8นำเสนอเส้นทางไปข้างหน้าที่เป็นหนึ่งเดียวและคุ้มค่า