NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS डाटा सेंटर ऑप्टिकल मॉड्यूल तकनीकी समाधान

यह तकनीकी समाधान नेटवर्क आर्किटेक्ट्स, प्री-सेल्स इंजीनियर्स और ऑपरेशंस मैनेजर्स के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह कैपेक्स में कमी: डेटा सेंटर ऑप्टिकल मॉड्यूल पर केंद्रित है, जो इंट्रा-रैक और क्रॉस-कैंपस मल्टीमोड फाइबर लिंक में सीमित पहुंच के साथ उच्च बैंडविड्थ को संतुलित करने की वास्तविक दुनिया की चुनौती का समाधान करता है। निम्नलिखित अनुभाग आर्किटेक्चर डिज़ाइन, प्रमुख प्रौद्योगिकियों, परिनियोजन मॉडल और परिचालन सर्वोत्तम प्रथाओं को कवर करते हैं।

1. परियोजना पृष्ठभूमि और आवश्यकता विश्लेषण

आधुनिक एआई प्रशिक्षण क्लस्टर और एचपीसी वातावरण अभूतपूर्व पूर्व-पश्चिम यातायात उत्पन्न करते हैं। एक विशिष्ट मध्यम आकार के एआई पॉड को एक ही रैक के भीतर जीपीयू सर्वर के बीच 800G कनेक्टिविटी की आवश्यकता हो सकती है, जबकि साथ ही साथ 200-300 मीटर दूर एक अलग भवन या डेटा हॉल में स्थित स्टोरेज आइलैंड तक 400G एकत्रीकरण लिंक की आवश्यकता होती है। मुख्य संघर्ष भौतिक परत की सीमाओं से उत्पन्न होता है: मानक OM4 मल्टीमोड फाइबर लगभग 50-70 मीटर तक 800G (8×100G PAM4 के माध्यम से) का समर्थन करता है, जो क्रॉस-कैंपस आवश्यकताओं से बहुत कम है। सिंगल-मोड फाइबर के साथ मौजूदा मल्टीमोड इंफ्रास्ट्रक्चर को बदलना अक्सर लागत-निषेधात्मक और परिचालन रूप से विघटनकारी होता है।

अधिकांश आर्किटेक्ट्स द्वारा पहचानी गई प्रमुख आवश्यकताओं में शामिल हैं: (ए) छोटी-पहुंच जीपीयू-से-स्विच कनेक्शन के लिए 800G बैंडविड्थ बनाए रखना, (बी) क्रॉस-कैंपस लिंक के लिए मौजूदा OM4 फाइबर का उपयोग करके 200+ मीटर तक पहुंच का विस्तार करना, (सी) स्पेयरिंग जटिलता को कम करने के लिए मॉड्यूल प्रकारों को कम करना, और (डी) एकीकृत प्रबंधन और निदान प्रदान करना। एसएनएमपी या रेडफिश के माध्यम से प्रति-लेन टीएक्स/आरएक्स ऑप्टिकल पावर, बायस करंट और तापमान को पोल करें। 800G मोड के लिए नाममात्र आरएक्स पावर -4dBm और +2dBm के बीच होनी चाहिए, और शिथिल संवेदनशीलता के कारण 2×400G मोड के लिए -7dBm जितनी कम होनी चाहिए। अपनी दोहरी-मोड क्षमता के माध्यम से सीधे इन चारों आवश्यकताओं को पूरा करता है।

2. समग्र नेटवर्क और सिस्टम आर्किटेक्चर डिज़ाइन

प्रस्तावित आर्किटेक्चर एक दो-स्तरीय लीफ-स्पाइन टोपोलॉजी का अनुसरण करता है जिसमें एक हाइब्रिड भौतिक परत डिज़ाइन है। प्रत्येक रैक के भीतर, जीपीयू कंप्यूट नोड्स OM4 फाइबर (≤50m) पर पूर्ण 800G मोड में MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ट्रांसीवर का उपयोग करके लीफ स्विच से जुड़ते हैं। बिल्डिंग ए में लीफ स्विच और बिल्डिंग बी (200-300 मीटर दूर) में स्पाइन/स्टोरेज स्विच के बीच क्रॉस-कैंपस लिंक के लिए, वही कैपेक्स में कमी: मॉड्यूल MMA4Z00-NS 2x400G InfiniBand/Ethernet ब्रेकआउट मोड में पुन: कॉन्फ़िगर किए जाते हैं। यह एक एकल MPO-16 फाइबर को दो स्वतंत्र 400G सिग्नल ले जाने की अनुमति देता है, प्रभावी रूप से प्रति-लिंक बैंडविड्थ बनाए रखते हुए पहुंच को दोगुना करता है।

• इंट्रा-रैक डोमेन: 800G SR8 मोड, 8×100G PAM4 लेन तक, सब-90ns विलंबता।
• क्रॉस-कैंपस डोमेन: 2×400G ब्रेकआउट मोड, प्रत्येक 400G चैनल शिथिल मोडल फैलाव के साथ संचालित होता है, OM4 पर प्रभावी पहुंच को 200-300 मीटर तक बढ़ाता है।
• एकीकृत फैब्रिक: हार्डवेयर परिवर्तनों के बिना InfiniBand (जीपीयू क्लस्टर के लिए) और ईथरनेट (स्टोरेज/प्रबंधन के लिए) दोनों समर्थित हैं।

आर्किटेक्चर अलग लंबी-दूरी मॉड्यूल या सिंगल-मोड फाइबर रूपांतरण की आवश्यकता को समाप्त करता है। एक एकल मॉड्यूल प्रकार दोनों दूरी व्यवस्थाओं की सेवा करता है, इन्वेंट्री और स्पेयरिंग को सरल बनाता है।

3. NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS की भूमिका और मुख्य विशेषताएं

का मूल्यांकन करने वाले आर्किटेक्ट्स और आईटी प्रबंधकों या नमूने का अनुरोध करने वालों के लिए, मुख्य बातें हैं: एसएनएमपी या रेडफिश के माध्यम से प्रति-लेन टीएक्स/आरएक्स ऑप्टिकल पावर, बायस करंट और तापमान को पोल करें। 800G मोड के लिए नाममात्र आरएक्स पावर -4dBm और +2dBm के बीच होनी चाहिए, और शिथिल संवेदनशीलता के कारण 2×400G मोड के लिए -7dBm जितनी कम होनी चाहिए।MMA4Z00-NS विनिर्देशों के अनुसार, इसके VCSEL-आधारित समानांतर ऑप्टिक्स और उन्नत DSP महत्वपूर्ण क्षमताएं प्रदान करते हैं:दोहरी-दर, दोहरी-मोड संचालन:

• हार्डवेयर पुन: कॉन्फ़िगरेशन के बिना 800G SR8 और 2×400G ब्रेकआउट के बीच सॉफ्टवेयर-चयन योग्य।उन्नत लिंक बजट:
• जब प्रति चैनल 400G पर संचालित होता है, तो रिसीवर संवेदनशीलता 800G मोड की तुलना में लगभग 3dB बेहतर होती है, जो सीधे उसी OM4 फाइबर पर लंबी पहुंच में तब्दील होती है।प्रोटोकॉल एग्नोस्टिक:
• NVIDIA Quantum-2 और Spectrum-4 स्विच के साथ मान्य, InfiniBand और ईथरनेट दोनों का पूरी तरह से समर्थन करता है।निदान टेलीमेट्री:
• मानक OSFP प्रबंधन इंटरफेस के माध्यम से ऑप्टिकल पावर, तापमान, वोल्टेज और लिंक मार्जिन की वास्तविक समय की निगरानी।MMA4Z00-NS डेटाशीट

की समीक्षा करने वाले आर्किटेक्ट्स के लिए, मुख्य बात यह है कि यह एकल मॉड्यूल दो अलग-अलग उत्पाद प्रकारों (800G SR8 + 400G FR4 या द्विदिश मॉड्यूल) को प्रतिस्थापित करता है, जिससे पूंजी और परिचालन दोनों खर्च कम होते हैं। 300 मीटर के करीब लिंक के लिए, सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को बेहतर बनाने के लिए ट्रांसीवर पिंजरों के पास परिवेश के तापमान को कम करें। प्रत्येक 10°C की कमी VCSEL दक्षता को लगभग 5% तक बेहतर बना सकती है।विशिष्ट टोपोलॉजी विवरण:

दो डेटा हॉल (ए और बी) 250 मीटर के डार्क OM4 मल्टीमोड फाइबर से अलग किए गए हैं। हॉल ए में 16 जीपीयू रैक हैं, प्रत्येक में 8 कंप्यूट नोड और 2 लीफ स्विच हैं। हॉल बी में स्टोरेज एरे और स्पाइन स्विच हैं। हॉल ए में प्रत्येक लीफ स्विच

MMA4Z00-NS मॉड्यूल से लैस है: पोर्ट 1-8 इंट्रा-रैक कनेक्शन के लिए 800G SR8 के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं; पोर्ट 9-12 हॉल बी तक क्रॉस-कैंपस अपलिंक के लिए 2×400G ब्रेकआउट के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं। दोनों सिरों पर एक ही मॉड्यूल प्रकार का उपयोग किया जाता है। एसएनएमपी या रेडफिश के माध्यम से प्रति-लेन टीएक्स/आरएक्स ऑप्टिकल पावर, बायस करंट और तापमान को पोल करें। 800G मोड के लिए नाममात्र आरएक्स पावर -4dBm और +2dBm के बीच होनी चाहिए, और शिथिल संवेदनशीलता के कारण 2×400G मोड के लिए -7dBm जितनी कम होनी चाहिए।चरण 1: मौजूदा स्विच (फर्मवेयर संस्करण और OSFP केज समर्थन) के साथ

MMA4Z00-NS संगत

• स्थिति को मान्य करें।चरण 2: मॉड्यूल और MPO-16 ट्रंक केबल भौतिक रूप से स्थापित करें। ब्रेकआउट मोड के लिए पोलरिटी परिवर्तन की आवश्यकता नहीं है।चरण 3: स्विच सीएलआई या प्रबंधन जीयूआई के माध्यम से पोर्ट गति और मोड कॉन्फ़िगर करें - शॉर्ट-रीच पोर्ट को 800G SR8 पर, क्रॉस-कैंपस पोर्ट को 2×400G ब्रेकआउट पर सेट करें।
• चरण 4: अंतर्निहित निदान का उपयोग करके ऑप्टिकल लिंक बजट सत्यापन चलाएं।
• MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ट्रांसीवर समाधान
• प्रति-लेन आरएक्स पावर और प्री-FEC बीईआर प्रदान करता है। जैसे-जैसे एआई क्लस्टर बढ़ता है, अतिरिक्त मॉड्यूल समानांतर में जोड़े जाते हैं। क्योंकि वही

MMA4Z00-NS दोनों भूमिकाओं के लिए काम करता है, स्केलिंग के लिए शॉर्ट बनाम लॉन्ग लिंक के मिश्रण का पूर्वानुमान लगाने की आवश्यकता नहीं है - किसी भी मॉड्यूल को परिनियोजन समय पर किसी भी भूमिका को सौंपा जा सकता है। एसएनएमपी या रेडफिश के माध्यम से प्रति-लेन टीएक्स/आरएक्स ऑप्टिकल पावर, बायस करंट और तापमान को पोल करें। 800G मोड के लिए नाममात्र आरएक्स पावर -4dBm और +2dBm के बीच होनी चाहिए, और शिथिल संवेदनशीलता के कारण 2×400G मोड के लिए -7dBm जितनी कम होनी चाहिए।मॉड्यूल मोड

मानक डेटा सेंटर टेलीमेट्री स्टैक के साथ एकीकृत होता है। प्रमुख परिचालन प्रथाओं में शामिल हैं:

का मूल्यांकन करने वाले आर्किटेक्ट्स और आईटी प्रबंधकों या नमूने का अनुरोध करने वालों के लिए, मुख्य बातें हैं: एसएनएमपी या रेडफिश के माध्यम से प्रति-लेन टीएक्स/आरएक्स ऑप्टिकल पावर, बायस करंट और तापमान को पोल करें। 800G मोड के लिए नाममात्र आरएक्स पावर -4dBm और +2dBm के बीच होनी चाहिए, और शिथिल संवेदनशीलता के कारण 2×400G मोड के लिए -7dBm जितनी कम होनी चाहिए।FEC और BER ट्रैकिंग:

• मॉड्यूल प्री-FEC बिट त्रुटि दर की रिपोर्ट करता है। 2×400G लंबी लिंक के लिए, 1e-8 या उससे कम का प्री-FEC बीईआर स्वस्थ माना जाता है।सामान्य समस्या निवारण:
• यदि क्रॉस-कैंपस लिंक प्रशिक्षित होने में विफल रहता है, तो सत्यापित करें कि दोनों सिरे ब्रेकआउट मोड (800G नहीं) के लिए कॉन्फ़िगर किए गए हैं। MPO-16 केबलिंग के लिए MMA4Z00-NS डेटाशीट
• पोलरिटी गाइड का उपयोग करें - कुछ पोलरिटी प्रकार (जैसे, टाइप बी) के लिए विशिष्ट मिलान की आवश्यकता होती है।अनुकूलन टिप: 300 मीटर के करीब लिंक के लिए, सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को बेहतर बनाने के लिए ट्रांसीवर पिंजरों के पास परिवेश के तापमान को कम करें। प्रत्येक 10°C की कमी VCSEL दक्षता को लगभग 5% तक बेहतर बना सकती है।खरीद और जीवनचक्र प्रबंधन के लिए, टीमों को
• MMA4Z00-NS मूल्य रुझानों को ट्रैक करना चाहिए और 1:20 (20 तैनात प्रति एक स्पेयर) का स्पेयरिंग अनुपात स्टॉक करना चाहिए। मॉड्यूल की दोहरी-मोड लचीलेपन को देखते हुए, एक ही स्पेयर छोटी या लंबी पहुंच की स्थिति में विफल इकाई को प्रतिस्थापित कर सकता है।

6. सारांश और मूल्य मूल्यांकनNVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS एक अद्वितीय मूल्य प्रस्ताव प्रदान करता है: एक ऑप्टिकल मॉड्यूल जो फाइबर प्लांट परिवर्तनों की आवश्यकता के बिना उच्च-बैंडविड्थ शॉर्ट-रीच और विस्तारित-दूरी कैंपस लिंक दोनों को कवर करता है।

MMA4Z00-NS बिक्री के लिए

का मूल्यांकन करने वाले आर्किटेक्ट्स और आईटी प्रबंधकों या नमूने का अनुरोध करने वालों के लिए, मुख्य बातें हैं:कैपेक्स में कमी: अलग 400G लंबी-दूरी मॉड्यूल को समाप्त करता है, मिश्रित-दूरी डिजाइनों में ऑप्टिकल खर्च को 30-40% तक कम करता है।ऑपेक्स सरलीकरण: स्पेयर इन्वेंट्री, एकीकृत निदान और सुसंगत केबलिंग के लिए एकल एसकेयू।

• भविष्य-प्रूफिंग:MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ट्रांसीवर समाधान
• आज के 800G क्लस्टर और कल के 2×400G फैब्रिक दोनों का समर्थन करता है।परिचालन लचीलापन:
• सॉफ्टवेयर-चयन योग्य मोड हार्डवेयर स्वैप के बिना बैंडविड्थ बनाम दूरी को पुनर्संतुलित करने की अनुमति देते हैं।