अभ्यास में NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D डेटा सेंटर ऑप्टिकल ट्रांसीवर

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D डाटा सेंटर ऑप्टिकल ट्रांससीवर प्रैक्टिस में∙ रैक-टू-रैक और इंटर-फेसिलिटी लिंक में बैंडविड्थ और दूरी को संतुलित करना

पृष्ठभूमि और चुनौतीः मिश्रित प्रोटोकॉल वातावरण में 25G बैंडविड्थ-दूरी व्यापार-ऑफ

जैसा कि डेटा सेंटर ऑपरेटर एक साथ अपने सर्वर एक्सेस नेटवर्क को 10G से 25G तक अपग्रेड करते हैं जबकि एआई प्रशिक्षण, भंडारण के लिए अलग-अलग ईथरनेट और इन्फिनिबैंड कपड़े बनाए रखते हैं,और सामान्य प्रयोजन कम्प्यूटिंग, ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट लेयर एक अद्वितीय चुनौतियों का सामना करता है। 25G SFP28 ट्रांससीवर के लिए प्राथमिक व्यापार पहुंच और प्रोटोकॉल लचीलापन के बीच रहा हैःकुछ मॉड्यूल ओएम4 पर 100 मीटर की पहुंच के साथ ईथरनेट 25GBASE-SR के लिए अनुकूलित हैं, जबकि अन्य विशेष रूप से 25G InfiniBand HDR वातावरण के लिए समान पहुंच के साथ, लेकिन सिग्नल अखंडता की अलग आवश्यकताओं के साथ योग्य हैं।नेटवर्क आर्किटेक्ट्स को आमतौर पर प्रत्येक कपड़े प्रकार के लिए अलग-अलग ट्रांससीवर एसकेयू बनाए रखने के लिए मजबूर किया गया है, इन्वेंट्री की जटिलता और किसी दिए गए स्विच पोर्ट में गलत मॉड्यूल को तैनात करने का जोखिम बढ़ रहा है।

इस चुनौती को हाल ही में एक वैश्विक वित्तीय सेवा फर्म ने तीन आसन्न डेटा सेंटर हॉल में एक नया एआई अनुसंधान क्लस्टर तैनात करके संबोधित किया था।क्लस्टर को ईथरनेट स्टोरेज ट्रैफ़िक और जीपीयू-जीपीयू संचार के लिए 25 जी इन्फिनिबैंड दोनों के लिए 25 जी कनेक्टिविटी की आवश्यकता थी, 5 मीटर (इन-रैक) से 90 मीटर (क्रॉस-आइल और इंटर-रैक) तक की दूरी के साथ।इंजीनियरिंग टीम को एक एकल 25G SFP28 ट्रांससीवर की आवश्यकता थी जो प्रोटोकॉल और दूरी दोनों पर विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान कर सके, अलग-अलग योग्यता चक्रों की आवश्यकता को समाप्त करना और स्पेयर पार्ट्स की सूची को कम करना।NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dइष्टतम समाधान के रूप में उभरा, दो-प्रोटोकॉल ईथरनेट / इन्फिनीबैंड समर्थन और OM4 फाइबर पर 100-मीटर पहुंच के साथ एक 25G ऑप्टिकल ट्रांससीवर प्रदान करता है।

समाधान और तैनातीः ईथरनेट और इन्फिनिबैंड के माध्यम से एक एकीकृत 25G ऑप्टिकल रणनीति

बैंडविड्थ-दूरी और प्रोटोकॉल लचीलापन की चुनौतियों का सामना करने के लिए, फर्म ने बैंडविड्थ-दूरी और प्रोटोकॉल लचीलापन की चुनौतियों का सामना करने के लिए,NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dयह एआई अनुसंधान क्लस्टर में सभी मल्टीमोड फाइबर लिंक के लिए एकमात्र 25G ऑप्टिकल ट्रांससीवर है।MMAIB00-B150D ऑप्टिकल ट्रांससीवर850nm VCSEL तकनीक का उपयोग करके मानक डुप्लेक्स मल्टीमोड फाइबर पर काम करता है, फर्मवेयर रीकॉन्फिगरेशन के बिना 25GBASE-SR ईथरनेट और 25G InfiniBand HDR प्रोटोकॉल दोनों का समर्थन करता है।OM4 फाइबर पर मॉड्यूल की 100 मीटर की पहुंच और OM3 फाइबर पर 70 मीटर की पहुंच ने सभी हॉल-इन-हॉल लिंक के लिए पर्याप्त कवरेज प्रदान की, जबकि दोहरी प्रोटोकॉल क्षमता ने फर्म के ईथरनेट स्टोरेज फैब्रिक और इनफिनिबैंड कंप्यूटिंग फैब्रिक में एक एकीकृत ट्रांससीवर इन्वेंट्री को सक्षम किया।

इस परियोजना को चार अलग-अलग क्षेत्रों में लागू किया गया, जिनमें से प्रत्येक में विशिष्ट केबलिंग और कनेक्टिविटी आवश्यकताएं थींः

• ज़ोन ए (इंटर-रैक, 2-5 मीटर):SFP28 स्विच पोर्ट से सर्वर एनआईसी तक सीधे डुप्लेक्स एलसी पैच कॉर्ड। लिंक मार्जिन 6 डीबी से अधिक है, जो कनेक्टर के मामूली गिरावट के साथ भी मजबूत संचालन सुनिश्चित करता है।
• क्षेत्र बी (पड़ोसी रैक, 8 ¢ 25 मीटर):मध्यवर्ती पैच पैनलों के साथ ऊपरी फाइबर ट्रे के माध्यम से संरचित OM4 केबलिंग। कुल कनेक्टर संख्याः प्रति लिंक 2 जोड़े जोड़े। लिंक मार्जिनः 4.5 ∼ 5.0 डीबी,अच्छी तरह से मॉड्यूल के ऑप्टिकल बजट के भीतर के रूप में प्रलेखित मेंMMAIB00-B150D डेटाशीट.
• ज़ोन सी (क्रॉस-आइल/इंटर-रॉइज़, 30×70 मीटर):पूर्व-समाप्त OM4 ट्रंक्स ऊंचा मंजिलों के नीचे मार्ग. 3.0 डीबी न्यूनतम मार्जिन बनाए रखने के लिए,टीम ने स्थापना से पहले सभी कनेक्टर्स पर अंत-पृष्ठ सफाई की और कमीशन के दौरान एक ऑप्टिकल पावर मीटर का उपयोग करके सम्मिलन हानि की पुष्टि की.
• ज़ोन डी (अंतर-हॉल कनेक्शन, 80×90 मीटर):तीन आसन्न डेटा सेंटर हॉल के बीच कनेक्शन के लिए प्रयोग किया जाता है. OM4 पर 90 मीटर पर लिंक मार्जिन लगभग 3.0 डीबी था, सावधानीपूर्वक कनेक्टर सफाई की आवश्यकता, मोड़ त्रिज्या अनुपालन,और कमीशन के दौरान शक्ति मार्जिन सत्यापन.

क्योंकिNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DहैMMAIB00-B150D संगतदोनों NVIDIA स्पेक्ट्रम ईथरनेट स्विच और NVIDIA क्वांटम InfiniBand स्विच, साथ ही ConnectX श्रृंखला एडाप्टर और BlueField DPU के साथ,टीम किसी भी प्रोटोकॉल-विशिष्ट विन्यास या योग्यता के बिना पूरे कपड़े में एक ही ट्रांससीवर एसकेयू को तैनात करने में सक्षम थी. यहMMAIB00-B150D Mellanox ऑप्टिक डाटा सेंटर नेटवर्किंगइस समाधान ने ईथरनेट और इनफिनिबैंड ट्रांससीवर इन्वेंट्री की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, जिससे खरीद की जटिलता और गलत प्रावधान के जोखिम में काफी कमी आई।

परिणाम और लाभः लागत, सादगी और प्रोटोकॉल लचीलापन में मापने योग्य लाभ

1.800 ऑप्टिकल लिंक के बाद के विश्लेषण से कई मात्रात्मक फायदे सामने आए।MMAIB00-B150D ऑप्टिकल ट्रांससीवर समाधान, संगठन ने अलग-अलग ईथरनेट और इनफिनिबैंड ट्रांससीवर एसकेयू की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, ट्रांससीवर इन्वेंट्री को 50% तक कम कर दिया और ऑर्डर प्रक्रियाओं को सरल बना दिया।MMAIB00-B150D कीमत, जब केवल ईथरनेट और केवल InfiniBand मॉड्यूल की संयुक्त लागत के मुकाबले मूल्यांकन किया जाता है,प्रति लिंक 30% लागत बचत प्रदान की क्योंकि दोहरी प्रोटोकॉल क्षमता ने संबंधित ओवरहेड लागतों के साथ दो अलग-अलग इन्वेंट्री की आवश्यकता को समाप्त कर दिया.

दूसरा, पहले नौ महीनों के दौरान परिचालन विफलता दर असाधारण रूप से कम थी: 1,800 इकाइयों में से केवल चार ट्रांससीवर प्रतिस्थापन की आवश्यकता थी 22%, जो उद्योग के औसत से काफी कम है।मिश्रित प्रोटोकॉल वातावरण में 25G SFP28 ट्रांसीवरों के लिए.5 ̊0.8%। यह विश्वसनीयता MMAIB00-B150D के कारखाने-अनुकूलित ऑप्टिकल संरेखण और कठोर गुणवत्ता नियंत्रण के कारण है,साथ ही टीम की सफाई प्रक्रियाओं का अनुपालनMMAIB00-B150D विनिर्देश.

तीसरा, ऊर्जा दक्षताNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D∙ प्रति मॉड्यूल 1.5W से कम की खपत ∙ शीतलन में मापने योग्य बचत में योगदान दिया। पूरे तैनात बेड़े में 1,800 ट्रांससीवरों ने कुल लगभग 2.6 किलोवाट की खपत की,की तुलना में अनुमानित 3.6 किलोवाट यदि अलग-अलग ईथरनेट और इन्फिनीबैंड मॉड्यूल बनाए रखे गए होते (प्रत्येक में थोड़ा अलग पावर प्रोफाइल होता) ।इस 28% बिजली की कमी ने सीधे संयंत्र की पावर यूज इफेक्टिविटी (पीयूई) मीट्रिक में अनुमानित 0 से सुधार किया।.02 अंक.

परिचालन परिप्रेक्ष्य से, दोहरे प्रोटोकॉल की क्षमता ने रखरखाव की घटनाओं के दौरान महत्वपूर्ण लाभ प्रदान किए। जब ईथरनेट फैब्रिक में स्विच को प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है,टीम बस प्रोटोकॉल संगतता के बारे में चिंता के बिना पुराने स्विच से नए करने के लिए मौजूदा MMAIB00-B150D ट्रांससीवर स्थानांतरित कर सकते हैंइसी प्रकार, जब InfiniBand fabric का विस्तार किया गया, तो उसी ट्रांससीवर SKU का उपयोग किया गया, जिससे प्रोटोकॉल-विशिष्ट ट्रांससीवर मांग का अलग से पूर्वानुमान लगाने की आवश्यकता समाप्त हो गई।मॉड्यूल के डिजिटल डायग्नोस्टिक मॉनिटरिंग (डीडीएम) इंटरफ़ेस ने दोनों कपड़े में ऑप्टिकल स्वास्थ्य में वास्तविक समय की दृश्यता प्रदान की, जिससे ऑपरेशंस टीम को उत्पादन कार्यभार को प्रभावित करने से पहले लिंक गिरावट की पहचान और निवारण करने में सक्षम बनाया जा सके।

सारांश और दृष्टिकोणः बहुमुखी 25G ऑप्टिकल आर्किटेक्चर के लिए एक ब्लूप्रिंट

इसके साथ तैनाती का अनुभवNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dकई दूरी क्षेत्रों में और दोनों ईथरनेट और InfiniBand कपड़े स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि एक एकल,अच्छी तरह से वर्णित 25G SFP28 ट्रांससीवर आधुनिक AI डेटा केंद्रों के बैंडविड्थ-दूरी व्यापार-बंद और प्रोटोकॉल लचीलापन आवश्यकताओं को प्रभावी ढंग से संबोधित कर सकता है. 100 मीटर की पहुंच का लाभ उठाकरMMAIB00-B150DOM4 फाइबर और इसकी दोहरी प्रोटोकॉल क्षमता पर, आर्किटेक्ट कई ऑप्टिकल SKUs की लागत और जटिलता से बच सकते हैं, जबकि संकेत अखंडता और ऑपरेशनल सादगी को बनाए रखते हुए,इंटर-रैक, क्रॉस-आइल, और इंटर-हॉल लिंक।

आगे देखते हुए, 25G ईथरनेट और 25G InfiniBand के रूप में एआई प्रशिक्षण, एचपीसी और उद्यम भंडारण वातावरण के लिए एक्सेस-लेयर नींव के रूप में सेवा करना जारी रखते हैं, बहुमुखी,दोहरी प्रोटोकॉल ऑप्टिकल ट्रांससीवर केवल बढ़ेगा. MMAIB00-B150D इस प्रक्षेपवक्र के लिए अच्छी तरह से तैनात है,क्योंकि इसकी व्यापक संगतता NVIDIA Mellanox प्लेटफार्मों और मानक SFP28 फॉर्म फैक्टर के साथ वर्तमान बुनियादी ढांचे और भविष्य के उन्नयन दोनों के साथ निर्बाध एकीकरण सुनिश्चित करता है10G से 25G के समान माइग्रेशन की योजना बनाने वाले संगठनों के लिए या मिश्रित प्रोटोकॉल AI कपड़े तैनात करने के लिए, इस तैनाती में मान्य स्तरित दृष्टिकोण एक व्यावहारिक रोडमैप प्रदान करता हैः100 मीटर तक के सभी 25G मल्टीमोड फाइबर लिंक के लिए MMAIB00-B150D पर मानकीकृत, 100 मीटर से अधिक के लिंक के लिए लंबी दूरी के समाधान आरक्षित करें,और एक एकीकृत निगरानी ढांचा बनाए रखें जो डीडीएम डेटा का लाभ उठाते हुए ईथरनेट और इनफिनिबैंड दोनों कपड़े में ऑप्टिकल स्वास्थ्य को सक्रिय रूप से प्रबंधित करते हैं.

विस्तृत लिंक बजट टेम्पलेट, स्थापना चेकलिस्ट और सफाई प्रोटोकॉल के लिए, देखेंMMAIB00-B150D डेटाशीटऔर NVIDIA Mellanox ऑप्टिकल अनुप्रयोग नोट्स।