Solution technique pour module optique de centre de données NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS

Cette solution technique est conçue pour les architectes de réseaux, les ingénieurs de prévente et les directeurs des opérations.NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS est une plateformemodule optique de centre de données, répondant au défi du monde réel consistant à équilibrer une large bande passante avec une portée limitée à travers les liaisons fibre multimode intra-rack et inter-campus.Les sections suivantes couvrent la conception architecturale, les technologies clés, les modèles de déploiement et les meilleures pratiques opérationnelles.

1. Analyse des antécédents et des besoins du projet

Les clusters de formation d'IA modernes et les environnements HPC génèrent un trafic est-ouest sans précédent.tout en nécessitant simultanément des liaisons d'agrégation 400G vers une île de stockage située à 200 à 300 mètres dans un bâtiment ou une salle de données différentLe conflit de base découle des limitations de la couche physique: la fibre multimode standard OM4 prend en charge 800G (via 8×100G PAM4) jusqu'à environ 50 ∼ 70 mètres, ce qui est bien en deçà des exigences inter-campus.Le remplacement de l'infrastructure multimode existante par une fibre mono-mode est souvent coûteux et perturbe l'exploitation.

Les principales exigences identifiées par la plupart des architectes comprennent: a) maintenir une bande passante de 800G pour les connexions GPU-switch à courte portée,b) étendre la portée à plus de 200 mètres en utilisant la fibre OM4 existante pour les liaisons entre les campusLa mise en place d'un système de gestion et de diagnostic unifié est essentielle pour la mise en place d'un système de gestion et de diagnostic unifié.Le numéro de référence est le numéro de référence.répond directement aux quatre exigences grâce à sa capacité en double mode.

2. Conception globale de l'architecture réseau et système

L'architecture proposée suit une topologie à deux niveaux avec une conception de couche physique hybride.MMA4Z00-NS 800G émetteur-récepteur OSFP SR8Pour les liaisons intercampus entre les commutateurs de feuille dans le bâtiment A et les commutateurs de colonne vertébrale/stockage dans le bâtiment B (à 300 m de distance), les mêmesNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS est une plateformeles modules sont reconfigurés enMMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/EthernetCela permet à une seule fibre MPO-16 de transporter deux signaux 400G indépendants, doublant ainsi la portée tout en maintenant la bande passante par liaison.

• Domaine intra-rack:800G SR8 mode, jusqu'à 8 × 100G PAM4 voies, sous 90ns de latence.
• Domaine transversal:En mode d'interruption 2×400G, chaque canal 400G fonctionne avec une dispersion modale détendue, étendant la portée effective à 200×300m sur OM4.
• Tissu unifié:Les deux InfiniBand (pour les grappes GPU) et Ethernet (pour le stockage / gestion) sont pris en charge sans changements de matériel.

L'architecture élimine le besoin de modules distants séparés ou de conversion de fibre mono-mode.

3Rôle et caractéristiques clés du NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS

LeLe numéro de référence est le numéro de référence.Il s'agit d'un système de connexion qui sert de pont optique entre les domaines 800G à courte portée et les domaines 2×400G étendus.Les spécifications MMA4Z00-NS, son optique parallèle basée sur VCSEL et son DSP avancé fournissent des capacités essentielles:

• Fonctionnement à double vitesse et en double mode:Sélectionnable par logiciel entre 800G SR8 et 2×400G sans reconfiguration matérielle.
• Budget de liaison amélioré:Lorsqu'il fonctionne à 400G par canal, la sensibilité du récepteur s'améliore d'environ 3 dB par rapport au mode 800G, ce qui se traduit directement par une portée plus longue sur la même fibre OM4.
• Agnosticisme du protocole:Prend entièrement en charge à la fois InfiniBand et Ethernet, validé avec les commutateurs NVIDIA Quantum-2 et Spectrum-4.
• Télémétrie de diagnostic:Surveillance en temps réel de la puissance optique, de la température, de la tension et des marges de liaison via des interfaces de gestion OSFP standard.

Pour les architectes qui examinent leLa feuille de données MMA4Z00-NS, la conclusion essentielle est que ce module unique remplace deux types de produits distincts (800G SR8 + 400G FR4 ou modules bidirectionnels), ce qui réduit les coûts d'investissement et d'exploitation.

4Recommandations de déploiement et de mise à l'échelle (avec topologie typique)

Description de la topologie typique:Deux salles de données (A et B) séparées par 250 mètres de fibre multimode OM4 sombre.Le hall B abrite des réseaux de stockage et des commutateurs. Chaque interrupteur de feuille dans le hall A est équipé deLe numéro de référence est le numéro de référence.modules: les ports 1-8 configurés comme 800G SR8 pour les connexions intra-rack; les ports 9-12 configurés comme 2×400G pour les liaisons ascendantes inter-campus vers le hall B. Le même type de module est utilisé aux deux extrémités.

Étapes de déploiement:

• Étape 1: vérifierCompatible avec le MMA4Z00-NSl'état des commutateurs existants (version du firmware et prise en charge de la cage OSFP).
• Étape 2: Installez les modules et les câbles MPO-16.
• Étape 3: Configurer la vitesse et le mode des ports via l'interface utilisateur de commutation ou l'interface graphique de gestion ¢ définir les ports à courte portée sur 800G SR8, les ports inter-campus sur 2×400G.
• Étape 4: Exécuter la vérification du budget de liaison optique en utilisant le diagnostic intégré.MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 solution d'émetteur récepteurfournit une puissance Rx par voie et un BER pré-FEC.

La mise à l' échelle:Au fur et à mesure que le cluster d'IA grandit, des modules supplémentaires sont ajoutés en parallèle.Le numéro de référence est le numéro de référence.fonctionne pour les deux rôles, la mise à l'échelle ne nécessite pas de prévoir le mélange de liaisons courtes et longues ̇ tout module peut être affecté à l'un ou l'autre rôle au moment du déploiement.

5. Opérations, surveillance, dépannage et optimisation

LeLe numéro de référence est le numéro de référence.intégrées aux piles de télémétrie des centres de données standard.

• Surveillance de la santé par liaison:La puissance optique Tx/Rx par voie, le courant de déviation et la température par SNMP ou Redfish.et aussi bas que -7 dBm pour le mode 2×400G grâce à la sensibilité relaxée.
• Suivi du FEC et du BER:Pour les liaisons longues de 2 × 400G, un BER pré-FEC de 1e-8 ou inférieur est considéré comme sain.
• Résolution de problèmes courants:Si une liaison inter-campus ne parvient pas à s'entraîner, vérifiez que les deux extrémités sont configurées pour le mode rupture (pas 800G).La feuille de données MMA4Z00-NSguide de polarité pour le câblage MPO-16 certains types de polarité (par exemple, type B) nécessitent un accouplement spécifique.
• Conseils d' optimisation:Pour les liaisons d'approche de 300 m, réduire la température ambiante à proximité des cages des émetteurs-récepteurs pour améliorer le rapport signal/bruit.

Pour la gestion des achats et du cycle de vie, les équipes devraient suivrePrix du MMA4Z00-NSLes modules de remplacement peuvent être utilisés pour remplacer une unité défectueuse dans des positions à courte ou longue portée.

6. Résumé et évaluation de la valeur

LeNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS est une plateformeoffre une proposition de valeur unique: un module optique qui couvre à la fois les liaisons de campus à courte portée et à longue distance à haute bande passante sans nécessiter de changements d'usine de fibres.Pour les architectes et les responsables informatiques qui évaluentMMA4Z00-NS à vendreou de demander des échantillons, les principaux enseignements sont les suivants:

• Réduction de l'impôt sur le capital:Élimine les modules 400G distants séparés, réduisant les dépenses optiques de 30 à 40% dans les conceptions à distance mixte.
• Simplification de l'opérateur:Un seul SKU pour l'inventaire de rechange, le diagnostic unifié et le câblage cohérent.
• Pour le futur:LeMMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 solution d'émetteur récepteursupporte à la fois les grappes 800G d'aujourd'hui et les tissus 2×400G de demain.
• Flexibilité opérationnelle:Les modes sélectionnables par logiciel permettent de rééquilibrer la bande passante par rapport à la distance sans échange de matériel.