Application: câble optique actif Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V

À mesure que les clusters de formation en IA et les plates-formes de calcul hautes performances atteignent 200 Gb/s et au-delà, le défi de l'interconnexion des racks au sein des centres de données s'est intensifié. Les câbles en cuivre passifs traditionnels, bien que rentables pour les très courtes distances, sont confrontés à des problèmes d'intégrité du signal, d'encombrement des câbles et d'obstruction du flux d'air à mesure que les vitesses augmentent et que la disposition des racks devient plus dense. Ce coup de projecteur sur les applications examine commentMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020VLe câble optique actif (AOC) offre une solution pratique et prête à être déployée pour les liaisons à courte distance et à large bande passante entre les racks adjacents tout en simplifiant considérablement la gestion des câbles.

Contexte et défi : le goulot d’étranglement du cuivre à 200 G

Dans une architecture ToR (Top-of-Rack) typique, la connectivité spine-leaf nécessite souvent des câbles de 5 à 15 mètres entre les racks. Les câbles en cuivre à connexion directe (DAC) à 200 Gbit/s sont confrontés à trois limitations majeures : premièrement, l'atténuation du signal limite un fonctionnement fiable à environ 5 mètres pour le cuivre passif ; deuxièmement, les faisceaux de cuivre épais et rigides entravent la capacité des chemins de câbles souterrains et aériens ; Troisièmement, le flux d'air restreint causé par un câblage en cuivre dense augmente les coûts de refroidissement. Les architectes réseau recherchaient une alternative immédiate qui préserve les performances natives InfiniBand HDR sans remanier les conceptions de structure existantes. LeCâble AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56est apparu comme le remplacement préféré, tirant parti de la transmission optique pour surmonter les inconvénients de distance et d'encombrement du cuivre.

Solution et déploiement : déploiement du MFS1S00-H020V dans des structures rack à rack

Un scénario de déploiement typique implique deux racks adjacents : l'un abritant les commutateurs spine NVIDIA Quantum HDR InfiniBand, l'autre contenant des nœuds de calcul ou des boîtiers de stockage équipés de ConnectX-6 HDR. LeCâble optique actif MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200 Gb/sfournit une transition électrique-optique transparente au sein du facteur de forme QSFP56. L'installation suit un processus simple en trois étapes : branchez une extrémité dans le port du commutateur, acheminez le câble léger et flexible à travers des gestionnaires de câbles verticaux et terminez-le au serveur ou à l'adaptateur cible. Aucun resynchronisation, redirection du signal ou modification de configuration n'est requis. L'optique active du câble est transparente pour le système d'exploitation et le gestionnaire de structure, apparaissant comme une liaison standard à 200 Gb/s.

Les principales considérations de déploiement incluent la vérificationCompatible MFS1S00-H020Vmatériel – le câble est qualifié pour tous les commutateurs et adaptateurs NVIDIA Mellanox HDR InfiniBand, y compris Quantum, série SB7800 et ConnectX-6. Pour les architectes évaluant plusieurs options de câblage, leFiche technique MFS1S00-H020Vdocumente une distance de transmission maximale de 20 mètres sur les cœurs de fibre OM3 ou OM4 intégrés dans la gaine AOC, plus que suffisante pour la plupart des connexions intra-rangée. Pour faciliter la planification des achats, desPrix ​​MFS1S00-H020Vles estimations des principaux distributeurs indiquent que le prix de volume se rapproche de celui des DAC en cuivre de plus de 5 mètres, tout en offrant une intégrité du signal et une ergonomie d'installation supérieures.

Résultats et avantages : améliorations mesurables dans les déploiements réels

Les organisations qui ont adopté leNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vpour les liaisons rack à rack, signalez quatre améliorations mesurables :

• Poids et densité du câble :L'AOC réduit le poids du câble de plus de 70 % par rapport aux DAC en cuivre de 200 Gb/s de longueur équivalente. Un AOC typique de 10 mètres pèse environ 200 grammes contre près de 700 grammes pour le cuivre, ce qui permet un emballage plus dense dans les chemins de câbles.
• Débit d’air et performances thermiques :Un rayon de courbure plus petit (30 mm contre 50 mm pour le cuivre) et une section transversale réduite améliorent le flux d'air de l'avant vers l'arrière à travers les bras de gestion des câbles, réduisant ainsi la vitesse des ventilateurs et réduisant la puissance de refroidissement d'environ 8 à 12 % dans les racks densément peuplés.
• Intégrité du signal et retransmissions :La transmission optique élimine la diaphonie et la susceptibilité aux EMI. Les tests de résistance de longue durée montrent aucune erreur binaire corrigée sur les liaisons de 15 mètres, tandis que les DAC en cuivre de longueur identique présentaient des événements de correction FEC rares mais non nuls sous une charge importante.
• Vitesse de déploiement et de maintenance :La conception légère et flexible permet à un seul technicien de réaliser un ensemble complet de câblage rack à rack en deux fois moins de temps que les équivalents en cuivre, avec un risque moindre de dommages dus à la tension des câbles.

Spécifications techniques en un coup d'œil

Pour les architectes cherchant à confirmer les tolérances électriques et mécaniques, leSpécifications MFS1S00-H020VLe document est disponible via le portail d'assistance de NVIDIA. La spécification détaille les bilans de puissance optique de l'émetteur, la sensibilité du récepteur et les chiffres de latence (inférieurs à 100 ns typiques) qui répondent aux exigences de synchronisation InfiniBand HDR.

Résumé et perspectives : une nouvelle référence pour les interconnexions 200G à courte portée

LeSolution de câble AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56s'est imposé comme la référence pratique pour les déploiements rack à rack InfiniBand HDR où les distances dépassent cinq mètres ou lorsque la densité de gestion des câbles est une contrainte. Contrairement aux émetteurs-récepteurs optiques discrets et aux câbles de brassage, la conception scellée et terminée en usine de l'AOC élimine les risques de nettoyage et de contamination, réduisant ainsi les taux de défaillance sur le terrain. À mesure que les densités de puissance des centres de données continuent d’augmenter, les avantages en termes de flux d’air et de poids des AOC favoriseront une adoption plus large. Les responsables informatiques évaluant une mise à niveau de flotte doivent vérifierMFS1S00-H020V à vendrelistes via les partenaires NVIDIA Mellanox autorisés. Lors de la budgétisation, notez que même siPrix ​​MFS1S00-H020VBien que le coût total de possession (y compris un refroidissement réduit, un déploiement plus rapide et des taux de défaillance inférieurs) soit légèrement supérieur à celui des DAC en cuivre au-delà de 5 mètres, le coût total de possession favorise l'approche optique active.

À l’avenir, la même technologie de moteur optique utilisée dans le MFS1S00-H020V s’adaptera aux générations 400 Gb/s et 800 Gb/s. Cependant, pour les tissus InfiniBand HDR actuels, leNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vreste la conception de référence en matière de câblage rack à rack simplifié, fiable et hautes performances.