Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-AS Optische module voor datacenters

Deze technische whitepaper is ontworpen voor netwerkarchitecten, pre-sales engineers en operationele managers.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-ASHet programma is gebaseerd op een optische transceiver en biedt een gedetailleerde methodologie voor het balanceren van bandbreedte en afstand tussen intra-rack- en cross-aisle datacenterverbindingen.

1. Achtergrond van het project en analyse van de vereisten

Moderne datacenterarchitecturen vereisen consistente 25G-connectiviteit van ToR-switches naar servers, evenals tussen aangrenzende racks en over de grenzen van de pod.De belangrijkste uitdaging ligt in de fysieke laag: passieve koperen DAC's zijn slechts onder de 5 meter kosteneffectief,terwijl de traditionele 10G SR-optische koppelingen niet de bandbreedte hebben om werklasten van de volgende generatie te ondersteunen, zoals AI-trainingsclusters en NVMe-over-Fabrics-opslag.

De belangrijkste eisen die door de infrastructuurteams zijn vastgesteld, zijn onder meer: ondersteuning voor 25 Gbps per kanaal, compatibiliteit met bestaande multimode glasvezelkabels (MMF), energie-efficiëntie onder 1 W per poort,en naadloze interoperabiliteit met NVIDIA Mellanox Spectrum-switches en netwerkapparatuur van derden. deMMA2P00-ASwerd gekozen als referentieloplossing na herziening vanMMA2P00-AS-specificatiesDe Commissie is van mening dat de Commissie de nodige maatregelen moet nemen om deze problemen op te lossen.

2. Algehele netwerk- en systeemarchitectuurontwerp

De voorgestelde architectuur heeft een tweelaagse topologie met 25G-servertoegangspoorten.Elke bladschakelaar maakt verbinding met servers binnen hetzelfde rack met behulp van passieve DAC's (voor afstanden ≤ 5 m) ofMMA2P00-AS 25G SFP28 optische transceiversVoor de verbindingen over de gang van 15 tot 80 meter tussen aangrenzende rekken of over meerdere rijenMMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850 nmDe module dient als de primaire fysieke laagoplossing.

Typische berekeningen van het linkbudget gaan uit van een OM4 MMF met een maximaal bereik van 100 meter.De architectuur ondersteunt ook hybride implementaties waarbij een enkele bladschakelaar tegelijkertijd DAC-verbindingen met kort bereik en langere optische koppelingen bedient, dankzij de automatische onderhandelingsmogelijkheden van de SFP28-kooi.NVIDIA Mellanox MMA2P00-ASzorgt voor een consistente latentie van minder dan 300 ns per verbinding, wat van cruciaal belang is voor opslag- en RDMA-verkeer.

3. Rol en belangrijkste kenmerken van de MMA2P00-AS in deze oplossing

DeMMA2P00-ASfunctioneert als standaard 25G-optische interface voor alle op MMF gebaseerde verbindingen van meer dan 5 meter.

• Naleving van normen:Volledig in overeenstemming met 25GBASE-SR per IEEE 802.3by, waardoor interoperabiliteit met elke standaardconforme SFP28-hostpoort wordt gewaarborgd.MMA2P00-AS-compatibelDe status strekt zich uit tot grote leveranciers, waaronder Arista, Cisco en Juniper.
• Optische kenmerken:850 nm VCSEL-zender met een typisch lanceervermogen van -4 dBm tot +2,5 dBm (zieMMA2P00-AS-gegevensbladDe ontvangersensitiviteit bereikt -11 dBm, waardoor 3 ∼4 dB kopruimte wordt geboden op OM4 op een afstand van maximaal 80 meter.
• Energie- en warmte-efficiëntie:Maximaal vermogen van 1 W per module, waardoor een hoge poortdichtheid (tot 48 poorten per schakelaar) mogelijk is zonder actieve koelingsverlaging.
• Digitale diagnostische bewaking (DDM):Realtime toegang tot temperatuur, voedingsspanning, biasstroom, TX-energie en RX-energie via standaard I2C-interface.

Voor aanbestedingen en levenscyclusplanning maakt de oplossing gebruik vanMMA2P00-AS-prijspunten per volume, terwijlMMA2P00-AS te koopde beschikbaarheid via meerdere distributeurs zorgt voor de veerkracht van de toeleveringsketen.

4. Aanbevelingen voor implementatie en schaalbaarheid (inclusief typische topologie)

De inzet volgt een modulair, op racks gebaseerd uitbreidingsmodel. De onderstaande figuur beschrijft een typisch 25G leaf-spine segment met behulp vanMMA2P00-AS 25G SFP28 optische transceiveroplossingonderdelen:

Voor schaalingen van meer dan 80 meter moeten architecten single-mode-oplossingen (LR) evalueren of bladschakelaars dichter bij serverclusters plaatsen.MMA2P00-ASondersteunt daisy-chained patch panel omgevingen op voorwaarde dat het totale invoegverlies binnen het in deMMA2P00-AS-gegevensblad.

5Operaties Monitoring, Probleemoplossing en optimalisatie

Productiebeheer van koppelingen met behulp vanNVIDIA Mellanox MMA2P00-ASde modules zijn gebaseerd op standaard SFP28-bewakingsinterfaces.

• Alarmdrempel:Stel DDM-waarschuwingen in voor TX-vermogen onder -7 dBm of RX-vermogen onder -10 dBm om vezelvermindering of vuile connectoren te identificeren voordat verbindingsfouten optreden.
• Verwijzing van de firmware:Gebruik NVIDIA Mellanox-firmware-tools om de EEPROM-versie van de module te verifiëren; dit zorgt voor volledige ondersteuning van functies, waaronder de lage-vermogenmodus en verbeterde FEC-rapportering.
• Link Retimer Configuratie:Op lange 70-80m OM4-ritten, KR FEC op de host switch-poort inschakelen om bitfouten te corrigeren en de pre-FEC BER onder 1 × 10 te houden^-12.
• Voorraadbeheer:TrajectMMA2P00-AS te koopde aanbesteding via erkende kanalen om namaakmodules te voorkomen die geen echte DDM-nauwkeurigheid hebben.

Veelvoorkomende problemenoplossingsscenario's omvatten overmatige CRC-fouten (meestal veroorzaakt door vuile vezel-eindvlakken) of schakelklappen (vaak als gevolg van onvoldoende RX-vermogen van beschadigde patchcords).MMA2P00-AS-specificatieseen lijst van duidelijke werkbereiken; elke afwijking buiten deze grenzen moet leiden tot een inspectie van de fysieke laag.

6Samenvatting en waardebeoordeling

DeMMA2P00-AS 25G SFP28 optische transceiverHet programma biedt een evenwichtige, productie-klaar oplossing voor datacenteroperatoren die van 10G naar 25G-aggregatieschaal upgraden.

• Kostenefficiëntie:Het hergebruik van bestaande OM3/OM4 MMF elimineert de herkabelingskosten die doorgaans verbonden zijn aan 25G AOC-implementaties.
• Eenvoud van de werking:Standaard SFP28-form factor en DDM-telemetrie integreren naadloos met bestaande switch management stacks.
• Scalabiliteit:Een uniform transceivertype voor alle MMF-verbindingen vermindert de complexiteit van de reservevoorraad in vergelijking met het onderhouden van afzonderlijke DAC-, AOC- en optische SKU's.
• Toekomstklaar:DeMMA2P00-ASondersteunt 25G per rijstrook, terwijl het achterwaarts compatibel blijft met 10G SR-poorten wanneer het automatisch wordt onderhandeld.

Door de goedkeuring van deMellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-ASals de standaard 25G MMF-interface kunnen netwerkarchitecten bandbreedte, afstand en budget met vertrouwen in evenwicht brengen van interconnecties op rackniveau tot cross-aisle- en pod-to-pod-links.Voor volledige uitvoeringsrichtlijnen, verwijzen naar de ambtenaarMMA2P00-AS-gegevensbladen integratie notities beschikbaar via NVIDIA's netwerkdocumentatie portaal.