Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V AOC アクティブ光ケーブルの実践

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V AOC アクティブ光ケーブルの実践 | 短距離高速ラック間相互接続と配線簡素化

背景と課題

典型的な高性能コンピューティングまたはAIトレーニングクラスターでは、コンピューティングノードはラックに高密度に配置され、リーフスイッチはサーバーからわずか1〜2ラック離れた場所に配置されます。これらの短距離リンクは多数あり、繰り返しが多く、許容誤差が少ないです。すべての接続は、低遅延で200Gb/sを維持する必要があり、追加のコネクタ、モジュール、ファイバー配線ごとにコスト、在庫、トラブルシューティングの表面が増加します。

代表的な展開シナリオでは、InfiniBand HDRファブリックを運用するネットワークチームがまさにこの問題に直面しました。ラック間の距離は5〜20メートルで、この範囲ではパッシブ銅ケーブルは信号品質とケーブルの太さで苦労し、個別の光モジュールと別個のファイバーアセンブリは在庫と接続部品の数を倍増させました。高密度ラック内のケーブル管理は困難になり、エアフローが損なわれ、リンクあたりの設置時間はチームが望むよりもはるかに長くなりました。アーキテクトは、200Gのパフォーマンスを犠牲にすることなく、大規模に展開できる工場終端処理済みのプラグアンドプレイ代替品を探し始めました。

ソリューションと展開アプローチ

チームは、光エンジンを単一の工場終端処理済みアセンブリに直接統合したAOCアクティブ光ケーブルであるMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vを標準化しました。両端にQSFP56コネクタと20メートルのリーチを備えたMFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCケーブルは、この環境でのラック間リンクの全範囲をカバーし、個別の光学部品やパッチパネルを必要としません。

アセンブリは事前に終端処理されテスト済みで出荷されるため、展開は簡単なパターンに従いました。一方の端をサーバーNICまたはGPUノードポートに接続し、もう一方をリーフスイッチポートに接続し、リンクステータスを確認します。ラックでのモジュール挿入、ファイバークリーニング、コネクタペアリングは不要でした。検証のために、エンジニアはMFS1S00-H020Vの仕様とMFS1S00-H020Vのデータシートを確認して、光バジェットと環境許容範囲を確認し、既存のNVIDIA Mellanoxスイッチラインカードに対してMFS1S00-H020V互換ポートタイプを確認してから、バッチで展開しました。

• ターゲット行のすべてのラック間スパンをカバーするための標準化された20メートル長
• 部品番号とスペア在庫を削減するための単一アセンブリ設計
• 行ごとのバッチ展開、各ラックのケーブリング完了後のリンク検証
• MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/sアクティブ光ケーブルとして、HDRファブリックポートに展開され、必要に応じて200Gイーサネットリンクでも使用可能

結果とメリット

最も直接的な利点は、配線の簡素化でした。モジュールとファイバーの組み合わせを単一のMFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCケーブルソリューションに置き換えることで、リンクあたりのコンポーネント数が削減され、接続のマッチングとラベリングに費やす時間が短縮されました。より細く、より柔軟なケーブル配線はエアフローを改善し、ラックレベルのメンテナンスを容易にしました。技術者は、近くの配線を分解することなくリンクをトレースして交換できるようになったためです。

運用上、チームはセットアップ中のリンクレベルの問題が減少したと報告しました。これは主に、光パスがオンサイトで組み立てられるのではなく、工場で終端処理されテストされたためです。5〜20メートルの範囲での信号品質は一貫しており、200Gb/s HDRリンクはファブリック全体で予測どおりに確立されました。スペア管理も改善されました。単一のSKUがラック間接続の全範囲をカバーし、調達を簡素化し、修理中の不一致部品のリスクを低減しました。

計画目的のため、チームはMFS1S00-H020Vの価格とMFS1S00-H020Vの販売可能在庫状況は正規販売パートナーに確認する必要があること、および将来の拡張では請求書を単純に保つために同じ標準化されたケーブル長に従うことを指摘しました。詳細な光学および機械的パラメータは、設計レビューのためにMFS1S00-H020Vのデータシートに引き続き記載されています。

概要と展望

この展開は、Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vが最も適している場所を示しています。それは、200Gb/s帯域幅、予測可能な信号品質、および配線複雑性の低減がすべて同時に重要となる、5〜20メートルの範囲の高密度ラック間リンクです。光学部品とケーブルを1つのアセンブリに統合することにより、繰り返しが多くエラーが発生しやすい配線タスクを、再現可能で標準化されたステップに変えます。HDR InfiniBandおよび200Gイーサネットファブリックがスケールアップし続けるにつれて、この種のプラグアンドプレイアクティブ光リンクは、短距離相互接続の実用的なデフォルトであり続ける可能性が高いです。