短距離高速インターコネクトとラック間のケーブルの簡素化

March 31, 2026

短距離高速インターコネクトとラック間のケーブルの簡素化
1プロジェクト背景と需要分析

現代のAIクラスター,高性能コンピューティング (HPC) 環境,大規模なクラウドデータセンターは,ますます200G InfiniBand HDR 面料に構築されています.レイク密度が増加し,GPUサーバーが複数のレイクに拡大するにつれて信号の完整性を犠牲にせず,隣接するまたは近くのラック (通常は5~30m離れた) に位置するスイッチとサーバーを信頼的に相互接続する方法,熱効率,またはケーブル管理の簡素化.従来の受動DAC (Direct Attach Copper cable) は200Gb/sで3−5メートルに制限されており,ラック間リンクには適していない.逆に異なるファイバーパッチコードを持つ光接受信機は 追加のコンポーネントを導入し 障害点を増やし 庫存管理を複雑にする.

建築家と運用チームが特定した主な要件は,ラック内およびラック間距離の両方で 200Gb/s のパフォーマンスを提供する統一物理層ソリューションです.ケーブルの複雑さを減らす一方でこのホワイトペーパーでは,このソフトウェアがどのように開発されているかを説明します.NVIDIA メラノックス MFS1S00-H010Vアクティブ・オプティック・ケーブル (AOC) は,標準化されたスケーラブルな相互接続ソリューションとして,これらの要求に応える.

2ネットワークアーキテクチャの設計

提案されたアーキテクチャは,NVIDIA Mellanox HDR 参照設計に完全に適合する,二階層のリーフ-脊柱トポロジーに基づいています.リーフスイッチ (NVIDIA Quantum HDR) は各サーバーラックに展開されています.短いDACまたはAOC経由でGPUまたはコンピューティングノードに接続する重要なラック間の接続は,葉のスイッチと脊柱のスイッチを接続する,また,より小さなスケールのクラスターの葉のスイッチ間の直接接続は,MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCケーブルソリューションこのアプローチにより,組織全体で完全な HDR 性能を維持しながら,別々の光学モジュールの必要性がなくされます.

このデザインでは,MFS1S00-H010V5メートルから50メートルまでの距離を必要とするすべてのリンクのための普遍的な相互接続として機能します.単一のAOC SKUを標準化することで,このアーキテクチャは以下のものを達成します.

  • 材料の簡潔な説明書 (BOM):1つのケーブルタイプは複数のDAC長さと光学モジュール組み合わせを入れ替える.
  • ケーブル管理の簡素化一貫したケーブル直径と柔軟性により,空気流と路線密度が向上します.
  • 将来のスケーラビリティ:クラスターが成長するにつれて,同じAOCは葉の脊柱と拡張リンクの両方に使用できます.
3. NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vの役割と主要な技術特性

についてNVIDIA メラノックス MFS1S00-H010VQSFP56コネクタを両端に搭載した統合アクティブ光学ケーブルである.InfiniBand HDRネットワークで200Gb/sで動作するために設計された.アーキテクチャ内では,物理的なリンク層として機能し,ラック間の葉から脊髄,葉から葉への接続を橋渡すその役割を定義する主要な技術的特徴は以下の通りである.

パラメータ 仕様 / 価値 建築上の利点
データレート 200Gb/s (HDR,4x50Gb/sレーン) ブロックしないHDR織物の全帯域幅
最大 の 範囲 50mまで 列内におけるラック間の典型的な距離をすべてカバーする
電力消費量 端あたり<3.5W 高密度スイッチの熱負荷を最小限に抑える
コネクタタイプ QSFP56 (ホットプラグ可能) すべてのNVIDIA量子HDRスイッチとConnectX-6アダプタと互換性

さらに,MFS1S00-H010V インフィニバンド HDR 200Gb/s アクティブな光ケーブル密封した光学エンジンで,露出したインターフェースを排除し,設置中に汚染リスクを軽減します.詳細MFS1S00-H010Vの仕様そして公務員MFS1S00-H010VデータシートInfiniBand Trade Association の標準に準拠していることを確認し,すべてのMFS1S00-H010Vに対応するプラットフォーム

4展開とスケーリングの推奨事項 (典型的なトポロジー)

新しい配備では,推奨アプローチは,MFS1S00-H010V距離が3mを超えるすべての200G接続のデフォルトケーブル選択として.典型的な3ラッククラスタ構成では:

  • イントララック (サーバーから葉まで):最低の遅延と電力のために短DAC (≤3m) を使用する.
  • インターラック (葉から脊柱へ/葉から葉へ):展開するMFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCケーブル50mまでの距離において,列の末端にあるまたは隣接するラック間のスイッチへの接続を含む.
  • ケーブルバンドル:薄くて柔軟なジャケットのせいでMFS1S00-H010V,最大48本のケーブルが標準のケーブル管理アームを通って空気流を妨害することなく経由できます.

500ノードを超えたスケーリングのために,建築家は冗長な接続を持つ脊柱と葉のトポロジーを実装することを検討すべきである.MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCケーブルソリューションこの標準化により,配備の誤差が軽減され, Kabling 工場の事前終了が可能になります.モジュラー型光学ソリューションと比較して設置時間を最大40%加速する.

5運用,監視,トラブルシューティング,最適化

運営の観点からNVIDIA メラノックス MFS1S00-H010Vまず,受動的なアクティブ光ケーブル (統合トランシーバー) として,インベントリ,追跡,または交換するための別々の光学モジュールは存在しない.第2回,すべてのケーブル状態と信号完整度メトリックは,NVIDIA Mellanox スイッチ CLIとファブリック マネージャーを通じてアクセス可能で,エンジニアが光学受信電源,リンクエラー率を監視することができます.ポートごとに温度.

SKUの統一アプローチによりトラブルシューティングが簡素化されている.リンクの問題が検出された場合,トランシーバーとファイバーの問題を診断するのではなく,ケーブル全体を交換することを含む.についてMFS1S00-H010Vデータシート曲線半径の制限 (最低30mm) と,マイクロ曲線損失を防ぐための推奨処理手順を提示する.最適化のために,以下のベストプラクティスを推奨する.

  • カラーコードのケーブル管理を使用して区分するMFS1S00-H010V銅の接続からのリンク
  • NVIDIA UFM (Unified Fabric Manager) による自動リンクモニタリングを実施し,故障前の劣化を検出する.
  • 貯蔵庫を小さくしてMFS1S00-H010V 販売中モジュール光学に依存することなく迅速に交換できるように

3~5年経由で所有総コスト (TCO) を評価することでコスト効率をさらに向上させることができる.MFS1S00-H010V価格パッシブDACよりも高い場合もあるが,故障率が低く,配備の労働コストが低く,簡素化された節約はしばしば,ラック間接続のTCOが低い結果になる.

6概要 価値評価

についてNVIDIA メラノックス MFS1S00-H010Vアクティブ・オプティック・ケーブルは,ラック間の短距離高速接続の長年の課題に ターゲット化された解決策を提供します.DACのプラグアンドプレイのシンプルさと 光学の範囲と信号の整合性を組み合わせることで設計者は,モジュール型光学システムの複雑さなく,清潔でスケーラブルなHDRファブリックを設計することができます.主要な価値成果には以下が含まれます:

  • 展開速度:統一SKUは,インストール時間を短縮し,トランシーバー挿入ステップを排除します.
  • 操作のシンプルさトランシーバーの個別の在庫はなく 標準化された貯蓄です
  • 熱効率:高密度のスイッチでは低電力で柔軟なケーブルで空気流が改善されます
  • 拡張性:についてMFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCケーブル物理層の設計を変えることなく クラスタの成長を 数列から数百個までサポートします

NVIDIA Mellanox HDR インフラストラクチャを計画または拡張する組織は,MFS1S00-H010V標準的なインターラックケーブルは,将来性のある,管理可能な,高性能な基盤を提供します.MFS1S00-H010VデータシートNVIDIAのパートナーチャネルを通じて利用できます.