NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC 활성 광케이블 실습

NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC 액티브 광케이블 실무에서 ◎ 단거리 고속 연계 및 캐비닛 간 케이블 단순화

배경 및 도전: 단거리 랙 상호 연결에서 밀도 및 케이블 딜레마

데이터 센터 아키텍처가 200G와 400G 척추 잎 토폴로지를 향해 진화함에 따라 인접한 캐비닛 사이의 물리적 계층은 종종 간과되는 병목이됩니다.별도의 섬유 패치 케이블과 결합된 광학 송신기는 필요한 범위를 제공합니다., 그들은 여러 연결 지점을 도입합니다. 각각의 잠재적 인 고장 원천. 반대로 수동 구리 DAC는 간단하고 비용 효율적이지만 거리가 매우 제한됩니다.일반적으로 신뢰할 수 있는 200G PAM4 전송을 위해 3~5 미터로 제한됩니다.많은 네트워크 아키텍트들에게, 이웃 서버 랙 사이의 5~15 미터 스펜은 좌절스러운 "그레이존"으로 떨어집니다. DAC에 너무 길고,하지만 전체 트랜시버 기반 광학 링크의 비용과 복잡성을 정당화하기에는 너무 짧습니다..

이 과제는 고밀도 AI 훈련 클러스터와 스토리지 네트워크에서 증폭됩니다. 수백 개의 200G 포트가 하나의 라인 내로 연결되어야합니다.,스플라이스 포인트, 또는 트랜시버 모듈은 삽입 손실을 추가하고 문제 해결 시간을 증가시키고 귀중한 랙 공간을 소비합니다.IT 관리자들은 케이블 관리만으로는 도입 지연의 거의 20%가 있다고 정기적으로 보고합니다.왜냐하면 부피가 큰 케이블이 공기 흐름을 방해하고 미래의 하드웨어 유지보수를 복잡하게 만들기 때문입니다.DAC의 플러그 앤 플레이 단순성과 광섬유의 도달 및 신호 무결성을 결합하는 솔루션의 해결되지 않은 필요성NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E액티브 오프틱 케이블은 채우기 위해 설계되었습니다.

솔루션 및 배포: 단순화된 물리적 계층을 가진 브레이크아웃 아키텍처

이 해결책의 핵심은MFS1S50-H010E 200G QSFP56 브레이크오웃 AOC 케이블, 한쪽 끝에서 단일 200G QSFP56 호스트 포트를 종료하고 다른 쪽에서 두 개의 독립적인 100G QSFP56 커넥터로 갈라집니다. 전형적인 배포 시나리오에서,200G 업링크가 장착된 탑 오프 랙 (ToR) 스위치는NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E두 개의 별도의 컴퓨팅 노드 또는 저장 컨트롤러와 인접한 캐비닛에 위치하고 있으며, 약 10 미터 떨어져 있습니다.MFS1S50-H010E 200Gb/s ~ 2x100Gb/s QSFP56 ~ 2xQSFP56이 구성은 스위치의 실제 포트 밀도를 두 배로 증가시킵니다. 200G 포트마다 하나의 대신 두 개의 장치가 사용되기 때문입니다.추가 브레이크아웃 모듈이나 외부 팬아웃 케이블을 필요로 하지 않고.

물리적 배포 관점에서 AOC의 통합 설계는 세 개의 분리 된 구성 요소를 제거합니다: 호스트 측 송신기, 원격 측 송신기 및 중간 섬유 패치 케이블.전체 집합은 공장 종료, 끝에서 끝까지 삽입 손실에 대한 테스트,MFS1S50-H010E 사양, OM4 섬유로 50m의 범위를 포함하고, 끝당 <3.5W 전력 소비, 완전한 디지털 진단 모니터링 (DDM) 지원.네트워크 엔지니어들은 QSFP56 커넥터를 각각의 스위치와 서버 포트에 연결할 수 있습니다., 유연한 케이블을 오버헤드 케이블 트레이 또는 사이드 채널을 통해 이동시키고 몇 분 안에 링크를 온라인으로 가져옵니다. 청소, 극성 검사, 트랜시버 조정 없이.

왜냐하면 케이블은MFS1S50-H010E 호환NVIDIA 스펙트럼 및 퀀텀 스위치 가족, 그리고 ConnectX-6 Dx 및 BlueField-2 SmartNIC와 함께 배포는 드라이버 업데이트 또는 펌웨어 패치가 필요하지 않습니다.최근에는 8개의 인접한 캐비닛으로 구성된, 3명의 엔지니어들로 구성된 팀이 4시간 이내에 48개의 AOC 링크를 구축했습니다.MFS1S50-H010E 200G QSFP56 브레이크오웃 AOC 케이블 솔루션케이블 트레이 혼잡을 줄이는 데 특히 효과적이었습니다. 헤이프업이 먼 끝에 발생하기 때문에, 캐비닛 사이의 주요 트렁크는 링크 당 단 한 개의 200G 케이블만 운반합니다.두 개의 별도의 100G 케이블이 아니라, 뭉치 지름을 거의 40%로 절단

결과 및 이점: 밀도, 신뢰성, 관리 가능성 에서 측정 가능한 이득

48개의 AOC 링크에 대한 배치 후 모니터링은 몇 가지 수치화 가능한 개선점을 나타냈습니다. 첫째, 링크 오류 비율은 지속적으로 1 × 10−15 이하로 유지되었습니다.지정된 비트 오류 비율 (BER) 한도 내에서25°C에서 50°C의 주변 온도에서 열 순환 중에도이 신뢰성은 공장 최적화된 광학 정렬과 조립에 사용 된 고품질 OM4 섬유로 직접 발생합니다MFS1S50-H010E 데이터 시트둘째, 연결 단위당 전력 소비량은 평균 6.8W (3.4W / 끝) 였으며, 두 개의 별도의 100G 트랜시버와 호스트 측 200G 트랜시버의 약 9.5W에 비해액티브 링크당 28%의 전력 절감500-링크 함대에서 이것은 1.3kW 이상의 열 부하를 줄여 냉각 요구 사항을 직접적으로 줄입니다.

운영적으로, 케이블 단순화는 더욱 두드러진 이점을 가져왔습니다.링크당 물리적 연결 포인트의 수는 6개 (각 끝에 2개의 트랜시버와 2개의 패치 코드 커넥터) 에서 2개 (QSFP56 플러그) 로 줄었습니다.이 66%의 커넥터 수 감소는 먼지 오염이나 기계적 스트레스로 인한 간헐적 고장의 가능성을 크게 줄였습니다.IT 관리자는 또한 문제 해결이 훨씬 더 간단해졌다고 지적했습니다., 케이블의 DDM 인터페이스는 표준 I2C 버스를 통해 실시간 광전력 및 온도 판독을 제공하므로 엔지니어가 교통에 영향을 미치기 전에 퇴화 추세를 진단 할 수 있습니다.

소유비 관점에서,MFS1S50-H010E 가격, 초기에는 수동 DAC보다 높지만 전체 배포 비용을 고려할 때 경쟁력을 입증했습니다. 통합 설계는 별도의 트랜시버 재고의 필요성을 제거했습니다.섬유 패치 케이블 조달또한 AOC는 공장 테스트를 통해 완성된 제품으로 테스트되기 때문에첫 90일 동안 모든 배치된 부대에서 실패율은 0이었습니다. 현장 조립 광학 연결에서 거의 달성되지 않은 결과.판매용 MFS1S50-H010ENVIDIA의 유통망을 통해 3년의 표준 보증도 포함하고 있으며, 전체 위험 비용을 더욱 줄입니다.

요약 및 전망: 고밀도, 단거리 상호 연결을 위한 청사진

개발에 대한 경험NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E다중 캐비닛 환경에서 DAC와 트랜시버 기반 광학 사이의 회색 구역이 타협 없이 효과적으로 다리 될 수 있음을 분명히 보여줍니다.200G~2×100G 브레이크아웃 기능을 결합함으로써, 공장 최적화된 광학 성능, 단일 SKU 물류 모델,MFS1S50-H010E데이터센터 운영팀들이 오랫동안 좌절해온 밀도, 전력, 관리성 과제에 실용적이고 현장 검증된 답을 제공합니다.

200G 이더넷이 인공지능과 HPC 워크로드의 기본 액세스 속도가 되고 400G 스핀 업링크가 효율적인 브레이크아웃 상호 연결의 필요성을 더 높이기 때문에MFS1S50-H010E와 같은 솔루션은 차세대 랙 아키텍처의 표준 빌딩 블록이 될 가능성이 있습니다.- 케이블의 호환성 신흥 800G 스위치 플랫폼 (적절할 경우 듀얼 400G 브레이크오웃을 통해) 은 어느 정도 미래 검증을 보장합니다.비록 네트워크 아키텍트는 최신의MFS1S50-H010E 데이터 시트특정 플랫폼 지원 및 길이 권장 사항에 대한 성공은 또한 더 광범위한 경향을 시사합니다.일반 트랜시버와 필드 케이블에 대한 애플리케이션별 AOC 집합, 특히 배포 속도와 운영 단순성이 추가 하드웨어 비용 차이를 초월하는 환경에서.

비슷한 200G~100G 브리딩 토폴로지를 계획하는 조직의 경우MFS1S50-H010E전기, 광학 및 기계적 통합의 조합은 오늘날의 케이블링 두통을 해결 할뿐만 아니라 더 깨끗한데이터 센터 확장의 다음 물결을 위해 더 예측 가능한 물리적 계층.