Technische oplossing: Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V actieve optische kabel

Deze technische whitepaper is bedoeld voor netwerkarchitecten, pre-sales engineers en operationele leidinggevenden.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vactieve optische kabels (AOC) in datacenteromgevingen waar rack-to-rack-verbindingen op korte afstand en met een hoge bandbreedte van cruciaal belang zijn en waar de vereenvoudiging van kabels de operationele efficiëntie bevordert.

Moderne AI-trainingsclusters en high-performance computing (HPC) -infrastructuur nemen steeds vaker 200Gb/s InfiniBand HDR-fabrieken aan om de voltooiingstijden van taken te verkorten.In typische top-of-rack (ToR) en spine-leaf ontwerpen, onderlinge verbindingen tussen aangrenzende of nabijgelegen racks vereisen vaak kabellijnen van 5 tot 15 meter.Traditionele passieve koperkabels met directe aansluiting (DAC's) brengen op deze afstanden drie belangrijke beperkingen met zich mee.: vermindering van de signaalintegriteit boven de 5 meter, overmatig kabelgewicht en -stijfheid die de luchtstroom belemmeren en beperkte bochtradius die installatieproblemen veroorzaken.Netwerkarchitecten vragen consequent om een oplossing die de native 200Gb/s prestaties behoudtDe nieuwe technologie, die in de eerste plaats wordt gebruikt voor het opstellen van een elektronische transceiver, elimineert EMI-problemen en vereenvoudigt het beheer van kabels zonder dat de transceiver complexer wordt.MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOC-kabelDeze eisen worden rechtstreeks nageleefd door optische signaalintegriteit te leveren binnen een afgesloten, plug-and-play QSFP56-vormfactor.

De referentiearchitectuur heeft een tweelaagse topologie met NVIDIA Quantum HDR InfiniBand-switches op beide niveaus.Computerack bevatten ConnectX-6 HDR-adapters die via korte koperen DAC's (minder dan 3 meter) zijn aangesloten op hun respectieve blaadschakelaarsVoor de verbinding tussen bladrekken en ruggengraatrekken, of tussen aangrenzende bladrekken in een grotere pod, wordt in het ontwerp bepaaldMFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/s actieve optische kabelDe optische aard van de verbinding maakt het mogelijk om verticale kabelbeheerders dichter te bevolken.de individuele AOC's hebben een 3.0 mm buitendiameter en een buigradius van 30 mm. Subnetbeheerders ontdekken deze kabels identiek aan DAC's, zonder dat er een stofreconfiguratie nodig is.Voor toepassingen waarbij langere spanningen of glasvezelpatchpanelen vereist zijn, discrete optische transceivers blijven een optie, maar de verzegelde AOC is de voorkeur voor vaste rack-to-rack-verbindingen om verontreiniging en manipulatiefouten te minimaliseren.

In het kader van de voorgestelde architectuurNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VHet systeem dient als fysieke laag voor alle rack-to-rack 200G InfiniBand HDR-links.

• Elektrische transparantie en nulconfiguratie:De kabel bevat actieve optische motoren die elektrische signalen omzetten in licht en terug, maar vanuit het perspectief van de host-switch of adapter gedraagt de link zich identiek aan een koperen DAC.De lengte en de capaciteit van de door EEPROM opgeslagen kabelhandtekeningen, waardoor automatische verbindingstraining zonder handmatige afstemming mogelijk is.
• Deterministische latentie en bitfoutpercentage:Voor deMFS1S00-H020V-gegevensblad, de kabel introduceert een latentie van minder dan 100ns en bereikt een bit error rate (BER) van 1*10−15 of beter
• Mechanisch en thermisch co-ontwerp:De 20 meter lange montage weegt ongeveer 400 gram, waardoor de spanning op de aansluitingen op de poort wordt verminderd.verlaging van de snelheid van de koelventilator in dichte configuraties.

Voor architecten die de verenigbaarheid beoordelen, is deMFS1S00-H020V-compatibelde lijst omvat alle NVIDIA Mellanox Quantum HDR-series-switches (QM8700, QM8790) en ConnectX-6 HDR-adapters.Hoewel de kabel is geoptimaliseerd voor NVIDIA Mellanox ecosystemen.

De inzet vindt plaats in drie fasen:

Fase 1 ️ Fysieke installatie:Meten van de afstanden tussen de ruggengraat en het blad rekken, waardoor 1 ̊2 meter van de service loop.MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOC-kabelDe minimale bochtradius van 30 mm moet worden nageleefd, hoewel de flexibiliteit van de kabel het risico tijdens de routing vermindert.

Fase 2 ¢ Integratie van weefsels:Sluit elke AOC aan op een QSFP56-poort op de spine switch en de bijbehorende bladschakelaar.Loop `ibdiagnet` om de linkgezondheid en symboolfouttellers te controlerenTypische configuraties maken gebruik van 1: 1 overabonnement tussen blad- en ruggengraatpoorten, hoewel de AOC elke geldige HDR-signaalkoers ondersteunt (200G, 100G, 50G met onderhandeling over de linkbreedte).

Fase 3  Uitbreidingsplanning:Naarmate er extra rekrekken worden toegevoegd, verleng de ruggenlaag met beschikbare poorten.De consistent 20-meter bereik van de MFS1S00-H020V dekt de meeste uitbreidingsscenario's zonder dat verschillende kabel SKU's nodig zijn. Voor grotere pods, houd maximaal twee AOC's in elk eind-tot-eindpad (blad-ruggen-blad) om de latentie onder 200ns te houden.

Het operationele beheer van deMFS1S00-H020Vmaakt gebruik van standaard InfiniBand-diagnostische hulpmiddelen:

• Link gezondheidstoezicht:Gebruik `iblinkinfo` om de havenstatus te verifiëren en `perfquery` om de symbol error counters te controleren.Aanhoudende fouten in het symbool geven aan dat er problemen zijn met de fysieke laag..
• Bewaking van de warmte en het milieu:In dichte chassisomgevingen moet de inlaattemperatuur worden gecontroleerd; het lage stroomverbruik van de AOC (minder dan 2.5W per uiteinde) vermindert de vorming van hotspots in vergelijking met actieve optische transceivers.
• Firmware en kabel EEPROM:Gebruik `flint` (Mellanox Firmware Tools) om EEPROM-gegevens van de kabel te lezen, waarbij het onderdeelnummer, het serienummer en de lengte worden bevestigd.het valideren van de inhoud van het EEPROM helpt bij het beheer van de voorraad en het opsporen van namaak.
• Probleemoplossing van veel voorkomende problemen:Als een schakel niet traint, moet u eerst beide uiteinden opnieuw afsnijden verontreiniging op optische lenzen is zeldzaam als gevolg van afgesloten connectoren, maar puin in QSFP56-kooien kan interfereren.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VVoor aanhoudende linkflappen, controleer de schakelaarpoortconfiguratie; de AOC vereist geen speciale instellingen, maar moet worden gekoppeld aan HDR-compatibele poorten.

Voor de capaciteitsplanning wordt verwezen naarMFS1S00-H020V-specificatiesDit document bevat de optische vermogenskosten en de ontvangergevoeligheidskurven.Deze specificaties helpen bij het bepalen van de marge wanneer de kabel door middel van tussenliggende functies voor kabelbeheer gaat die een gering signaalverlies kunnen veroorzaken..

DeMFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOC kabeloplossingbiedt een aantrekkelijke waardevoorstelling voor InfiniBand HDR-interconnecties tussen 5 en 20 meter. In vergelijking met passieve koperen DAC's elimineert het risico's voor de signaalintegratie,vermindert het kabelgewicht met meer dan 70%In vergelijking met discrete transceiver-plus-vezeloplossingen vereenvoudigt het de inkoop (single SKU), verkleint het de installatiestappen,en de risico's op verontreiniging en schoonmaak van het veld wegnemenVoor operationele teams betekent de naadloze elektrische transparantie van de kabel geen nieuwe managementworkflows.MFS1S00-H020V-gegevensbladHet is mogelijk om een deterministisch weefselontwerp te maken.MFS1S00-H020V prijsde totale eigendomskosten, inclusief verminderde koelbehoeften, snellere inzet van arbeidskrachten,De inzet in actieve optische technologie is gerechtvaardigdOrganisaties die HDR-fabrieken willen implementeren of uitbreiden, moeten deNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VOm de huidige beschikbaarheid en volumeprijzen te controleren, raadpleeg geautoriseerde distributeurs met betrekking tot:MFS1S00-H020V te koopstatus.