এনভিআইডিআইএ মেলানোক্স এমএমএ 4 জেড 100-এনএস ডেটা সেন্টার অপটিক্যাল ট্রান্সিভার প্রযুক্তিগত সমাধান

NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS ডেটা সেন্টার অপটিক্যাল ট্রান্সিভার প্রযুক্তিগত সমাধান ইনট্রা-র্যাক এবং ইন্টার-রুম লিঙ্কগুলিতে ব্যান্ডউইথ এবং দূরত্বের ভারসাম্য

1. প্রকল্পের পটভূমি এবং প্রয়োজনীয়তা বিশ্লেষণ

যেমন কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার প্রশিক্ষণ ক্লাস্টার হাজার হাজার থেকে কয়েক হাজার জিপিইউ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়,ডেটা সেন্টার নেটওয়ার্কগুলি একই সাথে ব্যান্ডউইথ ঘনত্ব এবং শারীরিক দূরত্বের ক্ষেত্রে অভূতপূর্ব চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হচ্ছেউদাহরণস্বরূপ একটি সাধারণ এআই (বুদ্ধিমান কম্পিউটিং সেন্টার) নেওয়া যাক,এর জিপিইউ কম্পিউটিং নোডগুলি একই তলায় একাধিক র্যাক এবং পাশাপাশি সংলগ্ন তলায় দুটি কোর মেশিন রুমে বিতরণ করা হয়. নেটওয়ার্কিংয়ের প্রয়োজনীয়তা কঠোরঃ সমস্ত কম্পিউটার নোডের মধ্যে 800G পূর্ণ লাইন রেট ব্যান্ডউইথ সরবরাহ করুন,ইনফিনিব্যান্ড (জিপিইউ সরাসরি যোগাযোগের জন্য) এবং ইথারনেট (স্টোরেজ এবং পরিচালনা ফ্যাব্রিকগুলির জন্য) উভয়ই সমর্থন করে, এবং প্রোটোকল ট্রান্সলেশনের ঘাটতি ছাড়া 5 মিটার (ইনট্রা-র্যাক) থেকে 80 মিটার (ইন্টার-রুম) পর্যন্ত দূরত্বের দূরত্বকে আচ্ছাদন করে।

ঐতিহ্যবাহী নকশা পদ্ধতি সাধারণত বিভিন্ন ট্রান্সিভার প্রকারের মিশ্রণের উপর নির্ভর করেঃ 800G SR8 স্বল্প পরিসীমা ইনট্রা-র্যাক লিঙ্কগুলির জন্য (OM4 এর উপরে 50m পর্যন্ত),এবং 800G DR8/FR8 সিঙ্গল-মোড সলিউশন দীর্ঘতর রুমের মধ্যে সংযোগের জন্যতবে এই মাল্টি-এসকিউ কৌশলটি ইনভেন্টরি ম্যানেজমেন্ট, যোগ্যতা পরীক্ষা এবং খুচরা যন্ত্রাংশ সরবরাহের ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অপারেশনাল ওভারহেড তৈরি করে।এক-মোড অপটিক্সের উচ্চতর খরচ এবং শক্তি খরচ তাদের বড় আকারের জন্য অনুপম করে তোলে, উচ্চ ঘনত্বের স্থাপনা।এনভিডিয়া মেলানক্স এমএমএ৪জেড০০-এনএসপ্রোটোকলের নমনীয়তা এবং খরচ দক্ষতা বজায় রেখে উভয় দূরত্ব ডোমেনকে একত্রিত করতে সক্ষম একটি সম্ভাব্য একক প্ল্যাটফর্ম সমাধান হিসাবে মূল্যায়ন করা হয়েছিল।

2. নেটওয়ার্ক/সিস্টেম আর্কিটেকচার ডিজাইন

প্রস্তাবিত আর্কিটেকচারটি একটি স্পাইন-লেফ টোপোলজি গ্রহণ করে যার মধ্যে জিপিইউ কম্পিউটিং নোডগুলি 800 জি ওএসএফপি পোর্টগুলির মাধ্যমে লেফ সুইচগুলিতে সংযুক্ত থাকে,এবং পাতা সুইচ আপলিঙ্কড স্পিন সুইচ ব্যবহার একই ট্রান্সিভার টাইপ ধারাবাহিকতা বজায় রাখার জন্যমূল স্থাপত্য সিদ্ধান্তটি ছিল একটি একক অপটিক্যাল ট্রান্সিভার মডেলের উপর স্ট্যান্ডার্ডাইজ করা।এনভিডিয়া মেলানক্স এমএমএ৪জেড০০-এনএস∙ সমস্ত লিঙ্ক সেগমেন্ট জুড়ে, ইন-র্যাক থেকে ইন্টার-রুম পর্যন্ত, স্ট্যান্ডার্ড ৫০ মিটার স্পেসিফিকেশনের বাইরে কার্যকর পরিসীমা প্রসারিত করার জন্য এর উন্নত ডিএসপি এবং অপটিক্যাল পাওয়ার বাজেটকে কাজে লাগানো।

দীর্ঘ দূরত্বের উপর সংকেত অখণ্ডতা সর্বাধিক করতে, আর্কিটেকচারটি বেশ কয়েকটি নকশা নীতি অন্তর্ভুক্ত করেঃ

• ফাইবার প্ল্যান্ট অপ্টিমাইজেশনঃউচ্চ মানের OM4 মাল্টিমোড ফাইবার ব্যবহার (সর্বনিম্ন কার্যকর মোডাল ব্যান্ডউইথ ≥ 4700 MHz·km) সমস্ত লিঙ্কগুলির জন্য, MPO-12 APC সংযোগকারীগুলির সাথে সন্নিবেশের ক্ষতি এবং ব্যাক প্রতিফলনকে হ্রাস করার জন্য।কাঠামোগত ক্যাবলিং পাথ টাইট বাঁক এবং অত্যধিক প্যাচ প্যানেল hops এড়াতে ডিজাইন করা হয়.
• লিঙ্ক বাজেট রিজার্ভঃআর্কিটেকচারাল লস বাজেট সব লিঙ্কের জন্য 3.0 dB এর নিচে রাখা হয়, যাMMA4Z00-NSএমনকি ৮০ মিটার দূরত্বেও ত্রুটিমুক্ত কাজ করার জন্য। এটি সংযোগকারী জোড়ার সংখ্যা সর্বাধিক চারটি লিঙ্কে সীমাবদ্ধ করে অর্জন করা হয়।
• প্রোটোকল-অজ্ঞাত ফরওয়ার্ডিংঃপাতা সুইচগুলি (ইথারনেটের জন্য এনভিআইডিআইএ স্পেকট্রাম -৪ এবং ইনফিনিব্যান্ডের জন্য কোয়ান্টাম -২)MMA4Z00-NS 2x400G ইনফিনিব্যান্ড/ইথারনেটঅপারেশনাল মোড, হার্ডওয়্যার পরিবর্তন ছাড়াই প্রতি পোর্টে গতিশীল প্রোটোকল বরাদ্দ করতে সক্ষম করে।

আর্কিটেকচারটি একক-র্যাক এবং মাল্টি-র্যাক উভয়ই সমর্থন করে।MMA4Z00-NSসমস্ত দূরত্বের মধ্যে সর্বজনীন শারীরিক স্তর হিসাবে কাজ করে।

3এনভিআইডিআইএ মেলানোক্স এমএমএ৪জেড-এনএস এর ভূমিকা এবং মূল বৈশিষ্ট্য

এই সমাধানের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছেএনভিডিয়া মেলানক্স এমএমএ৪জেড০০-এনএসএটি একটি ইউনিফাইড ফিজিক্যাল লেয়ার ব্রিজ হিসাবে কাজ করে, একাধিক ট্রান্সিভার টাইপের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। এই আর্কিটেকচারের সাথে সম্পর্কিত এর মূল প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

বিস্তারিতMMA4Z00-NS ডেটা শীটট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের বৈশিষ্ট্য সহ বিস্তৃত অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক স্পেসিফিকেশন প্রদান করে,যা এই মোতায়েনের সকল সেগমেন্টের জন্য লিঙ্ক বাজেটের গণনার বৈধতা নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল.MMA4Z00-NS স্পেসিফিকেশন-২.৫ ডিবিএম থেকে ৪.০ ডিবিএম পর্যন্ত একটি সাধারণ ট্রান্সমিটার পাওয়ার এবং -৬.৫ ডিবিএম রিসিভার সংবেদনশীলতা (BER ৫ই-৮) নিশ্চিত করে, ৮০ মিটার লক্ষ্যমাত্রার জন্য প্রয়োজনীয় অপটিক্যাল হেডরুম সরবরাহ করে।

কার্যত,MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ট্রান্সিভারএটি সুইচ এএসআইসি থেকে 100G PAM4 বৈদ্যুতিক সংকেতগুলির আটটি লেন একত্রিত করে, তাদের অপটিক্যাল সংকেতগুলিতে রূপান্তর করে এবং MPO-12 ইন্টারফেসের মাধ্যমে সমান্তরাল মাল্টিমোড ফাইবারের মাধ্যমে প্রেরণ করে।প্রাপ্তির দিকে, ইন্টিগ্রেটেড ডিএসপি ঘড়ি এবং তথ্য পুনরুদ্ধার, সমীকরণ, এবং বৈদ্যুতিক ডোমেইন ফিরে demultiplexing সঞ্চালন করে।এই প্রক্রিয়াকরণ পাইপলাইন দীর্ঘ দূরত্বের উপর সংকেত অখণ্ডতা বজায় রাখার জন্য সমালোচনামূলক যেখানে মোডাল ছড়িয়ে পড়া এবং attenuation অন্যথায় কর্মক্ষমতা অবনতি হবে.

4. ডিপ্লয়িং এবং স্কেলিং সুপারিশ (সাধারণ টপোলজি সহ)

সর্বোত্তম প্রয়োগের জন্যএনভিডিয়া মেলানক্স এমএমএ৪জেড০০-এনএস, নিম্নলিখিত টপোলজি এবং ক্যাবলিং নির্দেশিকা সুপারিশ করা হয়ঃ

সাধারণ টপোলজি ∙ তিন স্তরের স্কেলিংঃ

• স্তর ১ (ইন্ট্রা-র্যাক, ≤১৫ মিটার):জিপিইউ কম্পিউটিং নোড এবং টপ-অফ-র্যাক (টিওআর) সুইচগুলির মধ্যে সরাসরি এমপিও -12 প্যাচ কর্ড।MMA4Z00-NSউভয় প্রান্তে ইনস্টল করা হয়. কোন অতিরিক্ত conditioning প্রয়োজন হয়.
• স্তর ২ (ক্রস-র্যাক, ১৫৪৫ মিটার):প্রাক-সমাপ্ত এমপিও ট্রাঙ্ক ক্যাবলগুলি ওভারহেড ট্রেগুলির মধ্য দিয়ে চলছে, টিওআর সুইচগুলিকে পাতাগুলির সমষ্টি সুইচগুলিতে সংযুক্ত করে। দুটি প্যাচ প্যানেল পর্যন্ত অনুমোদিত।
• স্তর ৩ (অন্তর রুম, ৪৫-৮০ মিটার):শক্তিশালী এমপিও ট্রাঙ্কগুলির সাথে কাঠামোগত ক্যাবলিং, কোণযুক্ত-পোলিশ সংযোগকারী এবং ন্যূনতম স্প্লাইসিং ব্যবহার করে। প্রতিটি লিঙ্কটি কমিশন দেওয়ার আগে সন্নিবেশের ক্ষতি এবং প্রতিফলনের জন্য পরীক্ষা করা হয়।

মোতায়েনের চেকলিস্টঃ

• ৩.০ ডিবি এর নিচে হ্রাস নিশ্চিত করার জন্য একটি অপটিক্যাল টাইম-ডোমেইন রিফ্লেক্টোমিটার (ওটিডিআর) এবং পাওয়ার মিটার ব্যবহার করে সমস্ত ফাইবার লিঙ্ক যাচাই করুন।
• সুইচ পোর্ট পছন্দসই প্রোটোকল (InfiniBand বা ইথারনেট) কনফিগার করুন এবং যাচাই করুন যেMMA4Z00-NSস্বয়ংক্রিয়ভাবে সঠিক অপারেটিং মোড আলোচনাMMA4Z00-NS ডেটা শীট.
• মিশ্র 400G/800G পরিবেশের জন্য, নির্বাচিত পোর্টগুলিতে 2 × 400G বিভক্ত মোড সক্ষম করুন,MMA4Z00-NS 2x400G ইনফিনিব্যান্ড/ইথারনেটএকটি ট্রান্সসিভার থেকে দুটি 400G সংযোগ সমর্থন করার ক্ষমতা।
• ধাপে ধাপে প্রয়োগ করুনঃ একটি একক র্যাক দিয়ে শুরু করুন, BER এবং বিলম্বের মেট্রিকগুলি যাচাই করুন, তারপরে ক্রস-র্যাক এবং রুমের মধ্যে লিঙ্কগুলিতে প্রসারিত করুন।

৮০ মিটারের বেশি বড় আকারের সম্প্রসারণের জন্য, আর্কিটেকচারটি কেবলমাত্র দীর্ঘতম ব্যাকবোন লিঙ্কগুলির জন্য সক্রিয় অপটিক্যাল ক্যাবল (এওসি) বা একক-মোড সমাধানগুলির অবস্থান নির্ধারণের পরামর্শ দেয়।MMA4Z00-NS 800G OSFP SR8 ট্রান্সিভার সমাধানপাতা থেকে মেরুদণ্ড এবং কম্পিউটার থেকে পাতা সংযোগের অধিকাংশের জন্য।

5অপারেশন, মনিটরিং, সমস্যা সমাধান ও অপ্টিমাইজেশান

দ্যMMA4Z00-NSআই 2 সি ইন্টারফেসের মাধ্যমে বিস্তৃত ডিজিটাল ডায়াগনস্টিক মনিটরিং (ডিডিএম) সমর্থন সহ অপারেশনাল সরলতার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। মূল অপারেশনাল অনুশীলনগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• রিয়েল-টাইম মনিটরিং:ট্র্যাক তাপমাত্রা, সরবরাহ ভোল্টেজ, প্রেরণ / গ্রহণ অপটিক্যাল শক্তি, এবং লেজার পক্ষপাত বর্তমান। NVIDIA এর নেটওয়ার্ক ম্যানেজমেন্ট প্ল্যাটফর্মগুলি প্রান্তিকের কাছাকাছি হলে সতর্কতা জাগাতে পারে,সক্রিয় রক্ষণাবেক্ষণ সক্ষম.
• লিঙ্ক মার্জিনঃইনস্টলেশনের সময় এবং ত্রৈমাসিক স্বাস্থ্য চেক অংশ হিসাবে লিঙ্ক মার্জিন পরীক্ষা সঞ্চালন করতে ডিএসপি টিউনিং ক্ষমতা ব্যবহার করুন।MMA4Z00-NSফার্মওয়্যারের মাধ্যমে অন-ডিমান্ড ইকুয়ালাইজেশন সমন্বয় সমর্থন করে, যা ধীরে ধীরে ফাইবার বয়স্কতা বা সংযোগকারী অবনতির জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে পারে।
• ত্রুটি বিচ্ছিন্নতাঃযদি কোনও লিঙ্কে উচ্চ BER বা সংকেত হ্রাসের ঘটনা ঘটে থাকে, তবে লিঙ্কের উভয় প্রান্ত থেকে DDM ডেটা তুলনা করা উচিত।সাধারণ ব্যর্থতার মোডগুলির মধ্যে রয়েছে নোংরা / দূষিত এমপিও সংযোগকারী (কার্ট্রিজ-স্টাইল ক্লিনার ব্যবহার করে পরিষ্কার), অত্যধিক বাঁক ক্ষতি (শারীরিক রুটিং পরিদর্শন), বা ট্রান্সমিটার অবনতি (বিভাজক বর্তমান এবং অপটিক্যাল শক্তি প্রবণতা পরীক্ষা) ।
• ফার্মওয়্যার আপডেটঃএনভিআইডিএ পর্যায়ক্রমে ফার্মওয়্যার আপডেট প্রকাশ করে যা সমীকরণ অ্যালগরিদম উন্নত করতে পারে এবং সামঞ্জস্যতা উন্নত করতে পারে।MMA4Z00-NSমেশিনটি প্রস্তুতকারকের পরামর্শ অনুযায়ী সর্বশেষতম ফার্মওয়্যার সংস্করণে রয়েছে।

পারফরম্যান্স অপ্টিমাইজেশনের জন্য, আর্কিটেকচারটি অপটিক্যাল পাওয়ার এবং BER পরিসংখ্যান রেকর্ড করে 800G এবং 2 × 400G মোডে সমস্ত লিঙ্কগুলির একটি বেসলাইন স্কেপ সম্পাদন করার পরামর্শ দেয়।এই বেসলাইন ভবিষ্যতে সমস্যা সমাধান এবং সক্ষমতা পরিকল্পনা জন্য একটি রেফারেন্স হিসাবে কাজ করেএছাড়া,MMA4Z00-NS বিক্রির জন্যমানসম্মত বিশ্বব্যাপী বিতরণের মাধ্যমে উপলব্ধতা নিশ্চিত করে যে রিপ্লে ইউনিটগুলি দ্রুত পাওয়া যায়, ব্যর্থতার ক্ষেত্রে ডাউনটাইমকে হ্রাস করে।

6. সংক্ষিপ্ত বিবরণ এবং মূল্য মূল্যায়ন

দ্যএনভিডিয়া মেলানক্স এমএমএ৪জেড০০-এনএসআধুনিক এআই ডেটা সেন্টারগুলির জন্য একটি বাধ্যতামূলক ইউনিফাইড অপটিক্যাল সমাধান প্রদান করে যা বিভিন্ন শারীরিক দূরত্বের সাথে উচ্চ ব্যান্ডউইথকে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে।র্যাকের অভ্যন্তরীণ এবং রুমের মধ্যে উভয় লিঙ্ক জুড়ে একটি একক ট্রান্সিভার প্রকারের উপর মানককরণ করে, আর্কিটেকচারটি ইনভেন্টরির জটিলতা হ্রাস করে, যোগ্যতা প্রক্রিয়াগুলিকে সহজতর করে এবং রক্ষণাবেক্ষণকে সহজ করে তোলে,এই মডিউলের উন্নত ডিএসপি এবং অপটিক্যাল সক্ষমতা ব্যবহার করে ঐতিহ্যগত এসআর৮ সীমার বাইরে পৌঁছানোর সুযোগ তৈরি করা হয়েছে।.

মূল মানের ফলাফলঃ

• ইনভেন্টরি সরলীকরণঃএকটি একক এসকিউ একাধিক ট্রান্সিভার টাইপ প্রতিস্থাপন করে, রিপ্লেস হোল্ডিং খরচ আনুমানিক 60% হ্রাস করে।
• খরচ দক্ষতা:মাল্টি-মোড ফাইবার অবকাঠামো একক-মোড প্ল্যান্টের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ব্যয়বহুল, এবংMMA4Z00-NS দামপ্রতি বন্দরে DR8/FR8 এর সমতুল্য বিকল্পগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম।
• ভবিষ্যতের জন্য প্রস্তুত নমনীয়তা:2 × 400 জি স্প্লিট মোড এমন পরিবেশের জন্য একটি অন-র্যাম্প সরবরাহ করে যা এখনও সম্পূর্ণরূপে 800 জি-প্রস্তুত নয়, যখন 800 জি মোড আজ পরবর্তী প্রজন্মের জিপিইউ ক্লাস্টারগুলিকে সমর্থন করে।
• অপারেশনাল রেজিলিয়েন্সঃশক্তিশালী ডিডিএম, সক্রিয় সতর্কতা এবং ক্ষেত্র-ট্যুনযোগ্য ডিএসপি পরামিতিগুলি নিশ্চিত করে যে লিঙ্কগুলি তাদের অপারেশনাল লাইফ জুড়ে স্পেসিফিকেশনের মধ্যে থাকে।

নেটওয়ার্ক আর্কিটেক্ট, সমাধান ইঞ্জিনিয়ার এবং অপারেশন টিমের জন্য,MMA4Z00-NSএটি একটি কার্যকর, উচ্চ-কার্যকারিতা এবং ব্যয়-কার্যকর ভিত্তিকে প্রতিনিধিত্ব করে যা স্কেলযোগ্য এআই নেটওয়ার্কগুলি তৈরি করতে পারে যা আপস ছাড়াই র্যাক এবং কক্ষগুলিকে স্প্যান করতে পারে।MMA4Z00-NS ডেটা শীটইন্টিগ্রেশন প্ল্যানিং এবং মোতায়েনের বৈধতা সহজ করার জন্য প্রযুক্তিগত তথ্য এবং সহায়ক নথিপত্র উপলব্ধ।