100G InfiniBand EDR解决方案:驱动高性能计算新高度
面对复杂工作负载处理的挑战,特别是在超高分辨率模拟、海量数据集分析以及高度并行算法高效执行的关键需求下,对前沿技术解决方案的需求日益增长。在此背景下,InfiniBand技术脱颖而出,为高性能计算(HPC)领域及超大规模云基础设施提供了显著性能提升的支撑。
本文深度剖析了飞速(FS)100G EDR InfiniBand解决方案在满足上述需求方面的实践与应用。重点聚焦于如何通过在InfiniBand协议链路上部署100G QSFP28 EDR光模块和电缆,以优化网络延迟,实现更高级别的数据传输速率。这种解决方案不仅强化了系统间的高速互联能力,还进一步推动了高性能计算效能的极限拓展。
InfiniBand HDR 100Gb/s线缆与光模块解析
针对InfiniBand EDR 100Gb/s传输速率,有源光缆和高速线缆以及光模块均展现出卓越的性能优势。
InfiniBand EDR 100Gb/s有源光缆
NVIDIA InfiniBand MFA1A00-E001系列有源光缆基于Class 1 FDA激光技术设计,专为100Gb/s EDR InfiniBand系统量身打造。提供从1米至100米多种长度选择,凭借其稳定的低延迟特性、最大3.5W的节能功耗及优化气流设计,在高性能计算HPC环境中运行高速InfiniBand网络时表现出色,深受用户认可。该有源光缆具备热插拔功能,方便安装和更换。每根光缆两端集成四通道多模光纤(MMF)收发器,数据传输速度高达26 Gb/s,相比直接连接铜缆(DAC),在散热效率、弯曲半径及传输距离等方面拥有显著优势。
InfiniBand EDR 100Gb/s无源高速线缆
NVIDIA InfiniBand MCP1600-E001E30系列无源高速线缆作为100Gb/s EDR应用的一种经济高效解决方案,提供0.5m至3m等多种长度规格。这款铜缆采用四对高速铜线对结构,每对线对的数据传输速率可达25Gb/s。每个QSFP28端口配备EEPROM芯片以实现与主机系统的通信,从而确保短距离互连时的高效连接性能。此无源DAC方案不仅提升了端口带宽、密度和配置灵活性,而且有助于数据中心减少电力消耗。
InfiniBand EDR 100Gb/s光模块
封装于QSFP28尺寸并配以LC双工或MTP/MPO-12连接器的100Gb EDR光模块同样具有热插拔能力,适用于EDR InfiniBand和100G以太网环境。这些模块利用四个高速差分信号通道,每个通道运行速率为25 Gbps。根据不同的传输距离需求,此类光模块可细分为QSFP28 SR4、QSEP28 PSM4、QSFP28 CWDM4以及QSFP28 LR4等多种类型,满足不同应用场景的需求。
QSFP28光模块 | 接口类型 | 速率 | 光纤类型 | 波长 | 传输距离 | 激光器类型 | DDM | 协议 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
QSFP28 SR4 | MPO/MTP-12 | EDR | MMF | 850nm | 70/100m | VCSEL | 支持 | InfiniBand EDR |
QSFP28 PSM4 | MPO/MTP-12 | EDR | MMF | 1310nm | 2km | DFB | 支持 | InfiniBand EDR |
QSFP28 CWDM4 | LC双工 | EDR | SMF | 1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm | 2km | DFB | 支持 | InfiniBand EDR |
QSFP28 LR4 | LC双工 | EDR | SMF | 1310nm | 10km | EML | 支持 | InfiniBand EDR |
100Gb InfiniBand EDR系统高性能计算场景应用
InfiniBand技术已广泛应用于数据中心以及众多其他领域,其中脊叶架构是其主流部署方式。在数据中心环境中,光模块与电缆在两大核心场景中扮演着至关重要的角色:
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数据中心到用户服务:此场景涵盖了诸如网页浏览、邮件交换及视频流媒体等终端用户交互操作,通过使用光模块和电缆实现交换机与服务器或存储设备的高效连接。
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数据中心内部互联:该场景着重于数据复制、软件更新及系统升级等任务,借助光模块和电缆确保不同交换机间顺畅通信。
交换机间的互联
而在数据中心内部的网络架构层面,基于100 Gb/s的HDR100 InfiniBand 脊叶配置方案,能够以100G EDR速率实现核心交换机与脊骨交换机之间的高速互联。
产品 | 分类 | 传输距离 | 应用领域 |
---|---|---|---|
Q28-PC0xE | DAC | 0.5m~3m | 脊交换机到叶交换机 |
Q28-AOxx | AOC | 1m~100m | 脊交换机到叶交换机 |
QSFP28-SR4-100GE | 光模块 | ≤100m | 脊交换机到叶交换机 |
QSFP28-PIR4-100G | 光模块 | ≤500m | 脊交换机到核心交换机 |
QSFP28-IR4-100GE | 光模块 | ≤2km | 脊交换机到核心交换机 |
QSFP28-LR4-100GE | 光模块 | ≤10km | 脊交换机到核心交换机 |
交换机与服务器或GPU计算系统的连接
针对交换机至服务器或GPU计算系统的连接需求,高速线缆(DAC)凭借无需额外电子元件和极低延迟特性,在数据中心得到了广泛应用。与此同时,有源光缆(AOC)作为一种集成解决方案,尤其适用于短距离多通道数据传输,覆盖从1米至100米的通信范围。对于遵循SDR、DDR和QDR等InfiniBand标准构建的超级计算机而言,相较于铜缆,AOC光缆具备更好的气流散热性能、更小的弯曲半径,同时提供更长的传输距离和更优的比特误码率(BER)表现。然而,当需要进行更远距离的数据传输时,采用光模块则显得尤为必要。
产品 | 分类 | 传输距离 | 应用领域 |
---|---|---|---|
Q28-PC0xE | DAC | 0.5m~3m | Leaf到NIC/Storage |
Q28-AOxx | AOC | 1m~100m | Leaf到NIC/Storage |
QSFP28-SR4-100GE | 光模块 | ≤100m | Leaf到NIC/Storage |
总结
随着100G InfiniBand EDR技术的持续演进与成熟,飞速(FS)100G EDR InfiniBand解决方案已然成为一个兼具高效能与稳定性的优选方案。该方案凭借其卓越的高带宽特性、极低延迟以及优化的功耗表现,在确保成本效益的同时,显著提升了端口带宽、密度及配置灵活性。此方案精准面向大型数据中心、高性能计算应用领域,以及未来可能出现的网络扩展需求而设计,使客户能够根据实际应用场景、传输距离以及网络架构部署的具体条件,灵活选取对应的产品组合。
飞速(FS)100G EDR InfiniBand解决方案贴合现代计算任务日益增长的数据处理需求,展现出高度适应性和前瞻性,因而在同类产品中脱颖而出,成为满足高性能计算基础设施建设的理想之选。
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