NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS 데이터 센터 광 수신기 실무

NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS 데이터센터 광트랜시버의 실제 사례 | 랙과 캠퍼스 간 링크 전반에 걸쳐 대역폭과 거리의 균형을 유지합니다.

배경 및 과제: 최신 데이터 센터 연결의 대역폭-거리 절충

데이터 센터 아키텍처가 25G 서버 액세스 및 100G/400G 스파인 업링크로 발전함에 따라 네트워크 설계자는 트랜시버 유형을 확산하거나 신호 무결성을 손상시키지 않고 다양한 거리에 걸쳐 충분한 대역폭을 제공하는 방법이라는 지속적인 물리적 계층 딜레마에 직면합니다. 이 과제는 동일한 행(일반적으로 5~15미터) 내의 랙 간 연결과 50~100미터에 걸친 건물 간 또는 캠퍼스 간 링크라는 두 가지 일반적인 시나리오에서 특히 심각합니다. 25G SFP28 광 트랜시버는 필수 데이터 속도를 제공하지만 링크 예산, 전력 효율성 및 설치된 다중 모드 광섬유 인프라와의 호환성 측면에서 모든 모듈이 동일하게 생성되는 것은 아닙니다.

일반적인 브라운필드 데이터 센터에서는 많은 사업자가 기존 OM3/OM4 케이블 연결을 통해 10G SR 트랜시버를 계속 사용하지만 25G로 업그레이드하면 광 허용 오차가 더 엄격해집니다. 그만큼NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS이러한 전환을 해결하기 위해 정확하게 개발된 25G SFP28 광 트랜시버는 다중 모드 광섬유를 통해 강력한 850nm VCSEL 성능을 제공하는 동시에 기존 SFP+ 케이지 및 광섬유 플랜트와의 하위 호환성을 유지합니다. 그러나 각 거리 계층에 적합한 트랜시버를 선택하고 단거리 링크를 위한 장거리 모듈에 대한 과도한 지출을 방지하는 것은 여전히 ​​자본 지출과 운영 안정성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 설계 결정입니다.

솔루션 및 배포: 25G 광 연결에 대한 계층형 접근 방식

대역폭-거리 균형을 해결하기 위해 선도적인 클라우드 서비스 제공업체는 최근 계층형 광 전략을 사용하여 25G 액세스 네트워크를 표준화했습니다. 랙 내부 및 인접 랙 연결(최대 30미터)을 위해 팀은NVIDIA Mellanox MMA2P00-ASOM4 MMF와 쌍을 이루는 트랜시버. 이것MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nm구성은 OM4에서 100미터, OM3에서 70미터의 도달 거리를 제공합니다. 대부분의 행 수준 배포에 충분한 헤드룸을 제공하는 동시에 포트당 1.5W 미만의 일반 전력 소비로 업계 표준 25.78Gbps 데이터 속도를 제공합니다.

30~70미터 길이의 랙 간 링크의 경우에도 동일합니다.MMA2P00-AS모듈의 광 출력 전력(일반적으로 -4 ~ +4dBm)과 수신기 감도(일반적으로 -8.5dBm)가 70미터에서 OM4에서 최소 3.0dB의 링크 마진을 보장하기 때문에 트랜시버가 배포되었습니다. 이 마진은 커넥터 손실, 스플라이스 손실 및 노후화 효과를 고려하여 프리미엄 확장 도달 범위 트랜시버 없이도 장기적인 신뢰성을 제공합니다. 단거리 및 중거리 모두에서 단일 트랜시버 SKU를 사용하기로 결정함으로써 재고 관리가 단순화되었습니다.MMA2P00-AS~이다MMA2P00-AS 호환모든 NVIDIA Spectrum 스위치 및 ConnectX 어댑터는 물론 25GBASE-SR을 지원하는 타사 SFP28 호스트도 포함됩니다.

배포에는 세 가지 개별 케이블 연결 영역이 포함되었습니다.

• 영역 A(랙 내):ToR 스위치에서 서버로 — 양쪽 끝에 MMA2P00-AS가 있는 OM4 패치 코드를 사용하여 2~5미터.
• 영역 B(인접 랙):랙 1의 리프 스위치에서 랙 3의 서버로 — 구조화된 OM4 케이블을 사용하여 15~25미터, 다시 MMA2P00-AS 트랜시버로 종단됩니다.
• 구역 C(행 간/교차 캐비닛):별도의 통로에 위치한 스토리지 클러스터로 리프 스위치 — 사전 종단 처리된 OM4 트렁크를 통해 45~60미터, 여전히 MMA2P00-AS의 70미터 OM3/100미터 OM4 도달 범위 내에 있습니다.

이 균일한 트랜시버 전략은 다음을 참조하는 내부 설계 가이드에 문서화되어 있습니다.MMA2P00-AS 데이터시트, 일관된 설치 품질에 필요한 링크 예산 계산 및 곡률 반경 지침을 제공했습니다. 또한 팀은 모듈의 디지털 진단 모니터링(DDM) 기능을 활용하여 시운전 중에 광 전력 마진을 실시간으로 확인할 수 있었습니다.

결과 및 이점: 비용, 단순성 및 신뢰성 측면에서 측정 가능한 이득

1,200개의 상호 연결된 포트에 대한 배포 후 분석을 통해 몇 가지 정량화 가능한 이점이 밝혀졌습니다. 먼저 표준화를 통해MMA2P00-AS 25G SFP28 광트랜시버 솔루션, 조직은 별도의 단거리 및 중거리 트랜시버 SKU에 대한 필요성을 제거하여 예비 부품 재고를 40% 줄이고 주문 프로세스를 단순화했습니다. 그만큼MMA2P00-AS 가격, 비교 가능한 확장형 모듈과 비교했을 때 필요하지 않은 기능에 대해 프리미엄을 지불하지 않았기 때문에 70미터 미만의 거리에 대해 링크당 35%의 비용 절감 효과를 제공했습니다.

둘째, 처음 6개월 동안의 작동 실패율은 이전 10G 배포보다 현저히 낮았습니다. 이는 MMA2P00-AS의 공장 최적화된 광학 정렬과 엄격한 품질 관리에 크게 기인합니다. 1,200개 장치 중 단 3개의 트랜시버 교체가 필요했으며(고장률 0.25%) 모든 고장은 모듈 결함이 아닌 커넥터 오염으로 추적되었습니다.MMA2P00-AS 사양.

셋째, 전력 효율성이다.NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS— 모듈당 1.5W 미만의 전력 소비 — 측정 가능한 냉각 절감에 기여했습니다. 배포된 전체 함대에 걸쳐 1,200개의 트랜시버는 총 약 1.8kW를 소비했는데, 이는 더 높은 전력 소비를 가진 대체 모듈을 선택한 경우 약 2.4kW를 소비한 것과 비교됩니다. 이러한 25% 전력 절감과 재고 복잡성 감소로 인해 시설의 전력 사용 효율성(PUE) 지표가 약 0.02포인트 향상되었습니다.

엔지니어링 관점에서 볼 때 DDM 인터페이스는 문제 해결 중에 매우 귀중한 것으로 입증되었습니다. 어떤 경우에는 사전 모니터링을 통해 수신된 광 전력의 점진적인 감소가 감지되어 운영 팀이 예기치 않은 링크 중단에 대응하는 대신 유지 관리 기간 동안 커넥터 청소를 예약할 수 있었습니다. 이러한 예방적 접근 방식은 광학 레이어 사고의 MTTR(평균 수리 시간)을 약 60% 단축했습니다.

요약 및 전망: 균형 잡힌 25G 광 아키텍처를 위한 청사진

배포 경험NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS여러 케이블링 영역에 걸쳐 잘 선택된 단일 25G SFP28 광 트랜시버는 해당 사양이 설치된 광섬유 플랜트 및 거리 요구 사항에 세심하게 일치하는 경우 현대 데이터 센터의 대역폭-거리 균형을 효과적으로 해결할 수 있음을 분명히 보여줍니다. 100미터 도달 거리를 활용하여MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nm트랜시버를 사용하면 설계자는 랙 내, 랙 간, 심지어 행 간 링크 전반에 걸쳐 신호 무결성과 운영 단순성을 유지하면서 여러 광학 SKU의 비용과 복잡성을 피할 수 있습니다.

앞으로 25G 이더넷이 AI 훈련 클러스터, 에지 컴퓨팅 환경 및 5G 전송 네트워크에서 지속적으로 견인력을 얻으면서 안정적이고 비용 효율적인 광 트랜시버에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다. MMA2P00-AS는 기존 OM3 인프라 및 차세대 OM5(광대역 다중 모드) 광섬유와의 호환성을 통해 미래 지향적인 유연성을 보장하므로 이러한 궤도에 적합합니다. 유사한 10G에서 25G로의 마이그레이션을 계획하는 조직의 경우 이 배포에서 검증된 계층형 접근 방식은 실용적인 로드맵을 제공합니다. 모든 단거리 및 중간 도달 범위 링크에 대해 MMA2P00-AS에서 표준화하고, 100미터를 초과하는 링크에 대해서만 확장 도달 모듈(예: LR 또는 BiDi 변형)을 예약하고, DDM 데이터를 활용하여 광학 상태를 사전에 관리하는 통합 모니터링 프레임워크를 유지합니다.

자세한 링크 예산 템플릿, 설치 체크리스트, 정리 프로토콜은 다음을 참조하세요.MMA2P00-AS 데이터시트NVIDIA Mellanox 광학 애플리케이션 노트.