NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS 데이터 센터 광 수신기

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS 데이터센터 광전도 수신기 실무에서 랩과 랩 간 연결을 통해 대역폭과 거리를 균형 잡습니다.

배경과 도전: 인공지능 기반 데이터 센터에서 800G 대역폭-거리의 딜레마

인공지능 훈련 클러스터가 수백에서 수천 개의 GPU로 확장되면서 기반 네트워크 조직은 데이터 홀 내에서 허용 가능한 링크 거리를 유지하면서 테라 비트 규모의 대역폭을 제공해야합니다.800G 이더넷 및 400G 인피니밴드 배포, 물리 계층의 도전은 특히 급하다: 전통적인 850nm VCSEL 기반 멀티 모드 트랜시버는 단거리 링크 (30 미터 이하) 에서 우수한 비용 효율성을 제공합니다.하지만 그들의 범위는 일반적으로 800G PAM4 속도에 50~70m로 떨어집니다. 횡단 통로 연결이나 칸간 토폴로지에는 충분하지 않을 수 있는 거리가반대로, DR8 또는 FR8 트랜시버와 같은 단일 모드 솔루션은 수백 미터까지 범위를 확장하지만 훨씬 더 높은 비용과 전력 소비로 제공됩니다.고밀도 액세스 계층 배포에 경제적으로 비활성화.

이 과제는 최근 대규모 클라우드 공급자가 12개의 데이터센터 홀에 8,000GPU의 AI 교육 클러스터를 배포하면서 직면했습니다.클러스터는 인접하고 인접하지 않은 랙에 분산된 잎 스위치와 GPU 컴퓨팅 노드 사이의 800G 연결을 요구했습니다., 5m (내선) 에서 65m (횡단) 까지의 거리를 가진다.엔지니어 팀은 신호 무결성을 희생하지 않고 이러한 링크의 대부분을 커버할 수 있는 단일 송신기 SKU를 필요로 했습니다., 전력 효율성, 또는 프로토콜 유연성, 저장 장치에 대한 이더넷과 GPU-GPU 통신에 대한 InfiniBand을 모두 포함했기 때문입니다.NVIDIA 멜라녹스 MMA4Z00-NS최적의 후보로 등장하여 두 프로토콜에서 2 × 400G 브레이크아웃 기능을 가진 800G OSFP SR8 성능을 제공합니다.

솔루션 및 배포: 통일된 800G 광학 전략

대역폭과 거리의 균형을 해결하기 위해, 제공자는NVIDIA 멜라녹스 MMA4Z00-NS최대 60m까지의 모든 멀티모드 광섬유 연결을 위한 유일한 800G 광학 송수신기로MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 트랜시버OM5 와이드밴드 멀티모드 섬유로 작동합니다.800G에서 70m의 범위를 지원합니다. 더 짧은 링크를 위해 기존 OM4 인프라와 호환성을 유지하면서 가로 통로 연결에 대한 충분한 범위를 제공합니다.60 미터 이상의 링크를 위해 팀은 몇 개의 홀 간 연결을 커버하기 위해 단일 모드 트랜시버 (DR8/FR8) 의 작은 인벤토리를 예약했습니다.

배포는 세 개의 다른 구역에서 수행되었으며 각 지역마다 특정 케이블 및 연결 요구 사항이 있습니다.

• 랙 내부 (2-5m):OSFP 스위치 포트에서 GPU 컴퓨팅 노드까지 직접 MPO-12 패치 케이블을 두 끝에서 MMA4Z00-NS 트랜시버를 사용하여 연결 마진이 5 dB를 초과합니다.단속기 중저하에도 안정적인 작동을 보장합니다..
• 인접 래크 (8~20m):중간 패치 패널을 가진 상공 트레이를 통해 구조화된 OM5 케이블링. 연결 연결 2 쌍을 연결. 연결 마진: 4 ∼ 4.5 dB, 연결 마진: 4 ∼ 4.5 dB, 연결 마진: 4 ∼ 4.5 dB, 연결 마진: 4 ∼ 4.5 dB.모듈의 광적 예산 내에서 잘MMA4Z00-NS 데이터 시트.
• 가로 통로 / 줄 사이 (25~55m):3 dB의 최소 마진을 유지하기 위해팀은 설치 전에 모든 커넥터의 끝 면 청소를 수행했으며, 시동 중 광전력 계측기를 사용하여 삽입 손실을 확인했습니다..

직물의 InfiniBand 부분에 대해 √ GPU 서버를 퀀텀-2 스위치에 연결하는 √MMA4Z00-NS 2x400G 인피니밴드/이더넷이 구성에서 스위치 쪽의 단일 MMA4Z00-NS 트랜시버는 브레이크오웃 MPO-12에서 2×MPO-8 케이블 어셈블리를 통해 두 개의 400G 엔드포인트를 공급합니다.이 내티브 브레이크아웃 기능은 외부 팬-아웃 모듈의 필요성을 제거, 이전 400G 기반 아키텍처에 비해 약 20%의 랙 공간 소비를 줄입니다.NVIDIA 멜라녹스 MMA4Z00-NS그MMA4Z00-NS 호환성이더넷과 인피니밴드 프로토콜을 모두 사용하면 팀은 전체 조직에 단일 트랜시버 SKU를 유지하여 조달 및 예비 부품 관리를 단순화했습니다.

결과 및 이점: 비용, 밀도 및 운영 단순화에서 측정 가능한 이득

2,400개의 광학 연결을 통해 배치 후 분석은 몇 가지 수치화 가능한 장점을 밝혀냈습니다.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 트랜시버 솔루션, 조직은 단거리 및 중거리 SKU를 분리 할 필요성을 제거하여 트랜시버 재고를 60% 감소시키고 주문 프로세스를 단순화했습니다.MMA4Z00-NS 가격, 비교 가능한 확장 범위를 가진 단일 모드 모듈과 비교했을 때, 60 미터 이하의 거리에 연결 당 45%의 비용 절감 효과를 얻었습니다.필요 없는 기능에 대해 프리미엄이 지불되지 않았기 때문에.

둘째, 첫 6개월 동안의 운영 실패율은 예외적으로 낮았습니다. 2,400대의 트랜시버 중 2개만 교체해야 했습니다.08%의 산업 평균보다 상당히 낮습니다.초기 세대 800G 트랜시버의 경우.5·1%입니다. 이 신뢰성은 MMA4Z00-NS의 공장 최적화 광학 정렬 및 엄격한 품질 관리에 기인합니다.그리고 팀의 정해진 청소 절차를 준수MMA4Z00-NS 사양.

세번째로,NVIDIA 멜라녹스 MMA4Z00-NS800G에서 모듈당 10.5W 미만, 2×400G 브레이크업 모드에서 약 8.2W를 소비하는400 송신기 약 24개2×400G 모드에서 총.6 kW, 800G 모드에서는 25.2 kW, 더 높은 전력 소모 (일반적으로 12~14W) 을 가진 대체 단일 모드 모듈이 선택되었을 경우 35 kW로 추정됩니다.이 28~30%의 전력 감축은 시설의 전력 사용 효과 (PUE) 메트릭을0.03 포인트

엔지니어링 관점에서, 모듈의 디지털 진단 모니터링 (DDM) 인터페이스는 문제 해결 과정에서 귀중한 것으로 나타났습니다.선제적 모니터링을 통해 수신된 광전력의 점진적 감소가 감지되었습니다., 운영팀이 예상치 못한 링크 하락에 반응하기보다는 유지 보수 창 동안 커넥터 청소를 계획 할 수 있습니다.이 예방적 접근법은 광층 사고에 대한 평균 복구 시간 (MTTR) 을 약 55% 감소 시켰습니다.왜냐하면 팀이 서비스 장애를 일으키기 전에 손상된 링크를 파악할 수 있기 때문입니다.

요약 및 전망: 확장 가능한 800G 광학 아키텍처의 청사진

개발에 대한 경험NVIDIA 멜라녹스 MMA4Z00-NS여러 거리 구역을 가로질러 well-chosen 800G OSFP SR8 transceiver can effectively address the bandwidth-distance trade-off in modern AI data centers — provided its specifications are carefully matched to the installed fiber plant and distance requirements70m의 범위를 활용하여MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 트랜시버OM5 섬유를 통해 건축가들은 여러 광학 SKU의 비용과 복잡성을 피할 수 있으며, 동시에 신호 무결성 및 운영 단순성을 유지합니다.그리고 가로 통로 연결.

앞으로는 800G 이더넷과 400G 인피니밴드가 인공지능 훈련, HPC 및 기업 저장 환경에서 견인력을 얻으며,비용 효율적인 800G 광학 송수신기는 성장할 것입니다.MMA4Z00-NS는 이 궤도에 잘 배치되어 있습니다.이중 프로토콜 기능과 네이티브 2×400G 브레이크아웃 지원이 현재의 400G 인프라와 미래의 800G 네이티브 엔드포인트와 호환성을 보장하기 때문에비슷한 800G 마이그레이션을 계획하는 조직을 위해이 배포에서 검증 된 계층 접근법은 실용적인 로드맵을 제공합니다: OM5 상에서 60 미터까지의 모든 링크를 위해 MMA4Z00-NS에 표준화하십시오.,더 긴 홀 간 연결을 위한 단일 모드 송신기그리고 DDM 데이터를 활용하여 이더넷과 인피니밴드 두 가지 섬유 모두에서 광학적 상태를 능동적으로 관리하는 통합 모니터링 프레임워크를 유지합니다..

자세한 링크 예산 템플릿, 설치 체크리스트 및 청소 프로토콜은 참조하십시오MMA4Z00-NS 데이터 시트그리고 NVIDIA Mellanox의 광학 애플리케이션 노트.