NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS оптический модуль центра обработки данных в действии

В обучающих кластерах искусственного интеллекта и средах высокопроизводительных вычислений (HPC) сетевые архитекторы постоянно сталкиваются с критическим компромиссом: внутристоечные каналы ближнего действия требуют сверхвысокой пропускной способности, в то время как соединения между кампусами ограничены типом волокна и затуханием сигнала. Как обеспечить пропускную способность 800G внутри серверной стойки и передачу 400G в здание на расстоянии 200 метров, используя при этом существующее многомодовое оптоволокно?NVIDIA Мелланокс MMA4Z00-NSОптический модуль центра обработки данных дает практический ответ, который позволяет сбалансировать пропускную способность, расстояние и стоимость.

Задача: растущие потребности в пропускной способности и ограничения на расстояние

Крупный поставщик облачных услуг столкнулся именно с этой дилеммой при создании новой платформы обучения искусственному интеллекту. Им требовалось соединение 800G с малой задержкой между серверами графического процессора в одной стойке и одновременное агрегирование результатов вычислений в кластер хранения данных, расположенный в 200 метрах в другом здании. Традиционные подходы потребуют отдельных модулей: 800G SR8 для коротких расстояний и 400G LR4 для кампусной связи. Это не только увеличило запасы запасных частей, но и привело к потере пропускной способности порта. Что еще более важно, установленное многомодовое волокно OM4 не могло изначально поддерживать расстояние 200 метров на скоростях 800G. Команде требовалось решение, которое использовало бы ценовые преимущества многомодового оптоволокна, выходя за пределы типичных ограничений по расстоянию.

После рассмотренияТехническое описание MMA4Z00-NSи проведя практические испытания, инженеры обнаружили, чтоNVIDIA Мелланокс MMA4Z00-NSпредлагает уникальную возможность двухрежимного режима. Он может работать как стандартMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 трансивериспользуя параллельную оптику 8*100G PAM4 для стоек с малой досягаемостью или переконфигурируйте вMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernetрежим, отображающий два независимых сигнала 400G на один и тот же разъем MPO-16. Эта гибкость открыла новый путь для решения задач передачи данных как на короткие расстояния, так и на большие расстояния с помощью одного модуля.

Решение: один модуль, два режима, оптимизированный бюджет каналов

Окончательное развертывание имело многоуровневую структуру. В пределах одной физической стойки узлы графического процессора подключаются к листовым коммутаторам с помощьюMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 трансиверрежиме по многомодовому оптоволокну OM4, достигая длины до 70 метров при полной скорости 800G — более чем достаточно для соединений внутри стойки. Для 200-метровой линии связи между кампусами вместо разрыва и замены одномодовым оптоволокном команда переконфигурировала тот же модуль в режим коммутации 2*400G. За счет уменьшения модовой дисперсии при более низких скоростях на канал эффективная дальность передачи увеличилась с 50 метров (при 800G) до 200 метров (при 400G на канал). Ключевой фактор, согласноТехнические характеристики MMA4Z00-NS, — запас чувствительности приемника — при работе на частоте 400G бюджет оптического канала увеличивается примерно на 3 дБ, чего достаточно для покрытия дополнительного затухания в оптоволокне.

• Развертывание внутри стойки:Параллельная работа 8*100G PAM4 обеспечивает неблокируемую полосу пропускания 800G с задержкой менее 90 нс.
• Развертывание между кампусами:Тот же модуль, то же волокно MPO-16, работающее в режиме 2*400G для подключения двух отдельных коммутаторов хранения данных для резервирования каналов.
• Проверка совместимости:Предварительно провереноСовместимость с MMA4Z00-NSсписок переключателей (включая семейства NVIDIA Quantum-2 и Spectrum-4) обеспечивал работу по принципу Plug-and-Play.

Такой подход устранил инженерные затраты на прокладку нового одномодового волокна и позволил избежать покупки дополнительных оптических модулей. Когда закупщики проверялиЦена MMA4Z00-NS, они обнаружили, что, хотя один модуль стоит немного дороже, чем традиционный 800G SR8, возможность обслуживать два варианта использования с одним номером детали снижает потребность в трансиверах между кампусами на 50%, снижая общую стоимость владения (TCO) примерно на 30%.

Результаты: пропускная способность, расстояние и стоимость в балансе

Мониторинг после развертывания показал убедительные результаты: каналы 800G внутри стойки достигли эффективной пропускной способности 99,2% с коэффициентом ошибок по битам ниже 1e-12; Каналы 2*400G между кампусами стабильно работали на расстоянии более 200 метров по оптоволоконному кабелю OM4 без каких-либо колебаний. БлагодаряMMA4Z00-NS 800G Решение для приемопередатчика OSFP SR8Благодаря стандартизированному форм-фактору OSFP оперативные группы использовали единый набор диагностических инструментов — мониторинг оптической мощности, температуры и напряжения питания — в обоих сценариях развертывания. По сравнению с первоначальным планом количество коммутаторов на уровне стойки было сокращено на 15 %, а сложность прокладки кабелей между кампусами снизилась на 40 %.

Заглядывая в будущее: шаблон для гибридных расстояний

Этот случай демонстрирует, чтоNVIDIA Мелланокс MMA4Z00-NS— это больше, чем высокоскоростной трансивер — это стратегический инструмент для архитекторов, которым необходимо сбалансировать пропускную способность и расстояние без модернизации вилочного погрузчика. Для организаций, желающих приобрести, теперь список нескольких дистрибьюторовMMA4Z00-NS на продажус полной гарантийной поддержкой NVIDIA. Независимо от того, разрабатываете ли вы новый кластер искусственного интеллекта или модернизируете существующую установку многомодового оптоволокна,MMA4Z00-NS 800G Решение для приемопередатчика OSFP SR8предлагает единый и экономически эффективный путь вперед.