100G InfiniBand EDR解決方案:驅動高性能計算新高度
面對複雜工作負載處理的挑戰,特別是在超高分辨率模擬、海量數據集分析以及高度並行算法高效執行的關鍵需求下,對前沿技術解決方案的需求日益增長。在此背景下,InfiniBand技術脫穎而出,為高性能計算(HPC)領域及超大規模雲基礎設施提供了顯著性能提升的支撐。
本文深度剖析了飛速(FS)100G EDR InfiniBand解決方案在滿足上述需求方面的實踐與應用。重點聚焦於如何通過在InfiniBand協議鏈路上部署100G QSFP28 EDR光模組和電纜,以優化網絡延遲,實現更高級別的數據傳輸速率。這種解決方案不僅強化了系統間的高速互聯能力,還進一步推動了高性能計算效能的極限拓展。
InfiniBand HDR 100Gb/s線纜與光模組解析
針對InfiniBand EDR 100Gb/s傳輸速率,有源光纜和高速線纜以及光模組均展現出卓越的性能優勢。
InfiniBand EDR 100Gb/s有源光纜
NVIDIA InfiniBand MFA1A00-E001系列有源光纜基於Class 1 FDA激光技術設計,專為100Gb/s EDR InfiniBand系統量身打造。提供從1米至100米多種長度選擇,憑藉其穩定的低延遲特性、最大3.5W的節能功耗及優化氣流設計,在高性能計算HPC環境中運行高速InfiniBand網絡時表現出色,深受用戶認可。該有源光纜具備熱插拔功能,方便安裝和更換。每根光纜兩端集成四通道多模光纖(MMF)收發器,數據傳輸速度高達26 Gb/s,相比直接連接銅纜(DAC),在散熱效率、彎曲半徑及傳輸距離等方面擁有顯著優勢。
InfiniBand EDR 100Gb/s無源高速線纜
NVIDIA InfiniBand MCP1600-E001E30系列無源高速線纜作為100Gb/s EDR應用的一種經濟高效解決方案,提供0.5m至3m等多種長度規格。這款銅纜採用四對高速銅線對結構,每對線對的數據傳輸速率可達25Gb/s。每個QSFP28端口配備EEPROM芯片以實現與主機系統的通信,從而確保短距離互連時的高效連接性能。此無源DAC方案不僅提升了端口帶寬、密度和配置靈活性,而且有助於數據中心減少電力消耗。
InfiniBand EDR 100Gb/s光模組
封裝於QSFP28尺寸並配以LC雙工或MTP/MPO-12連接器的100Gb EDR光模組同樣具有熱插拔能力,適用於EDR InfiniBand和100G以太網環境。這些模塊利用四個高速差分信號通道,每個通道運行速率為25 Gbps。根據不同的傳輸距離需求,此類光模組可細分為QSFP28 SR4、QSEP28 PSM4、QSFP28 CWDM4以及QSFP28 LR4等多種類型,滿足不同應用場景的需求。
QSFP28光模組 | 接口類型 | 速率 | 光纖類型 | 波長 | 傳輸距離 | 激光器類型 | DDM | 協議 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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雙工 | EDR | SMF | 1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm | 2km | DFB | 支持 | InfiniBand EDR |
QSFP28 LR4 | LC雙工 | EDR | SMF | 1310nm | 10km | EML | 支持 | InfiniBand EDR |
100Gb InfiniBand EDR系統高性能計算場景應用
InfiniBand技術已廣泛應用於數據中心以及眾多其他領域,其中脊葉架構是其主流部署方式。在數據中心環境中,光模組與電纜在兩大核心場景中扮演着至關重要的角色:
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數據中心到用戶服務:此場景涵蓋了諸如網頁瀏覽、郵件交換及視頻流媒體等終端用戶交互操作,通過使用光模組和電纜實現交換機與服務器或存儲設備的高效連接。
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數據中心內部互聯:該場景着重於數據複製、軟件更新及系統升級等任務,藉助光模組和電纜確保不同交換機間順暢通信。
交換機間的互聯
而在數據中心內部的網絡架構層面,基於100 Gb/s的HDR100 InfiniBand 脊葉配置方案,能夠以100G EDR速率實現核心交換機與脊骨交換機之間的高速互聯。
產品 | 分類 | 傳輸距離 | 應用領域 |
---|---|---|---|
Q28-PC0xE | DAC | 0.5m~3m | 脊交換機到葉交換機 |
Q28-AOxx | AOC | 1m~100m | 脊交換機到葉交換機 |
QSFP28-SR4-100GE | 光模組 | ≤100m | 脊交換機到葉交換機 |
QSFP28-PIR4-100G | 光模組 | ≤500m | 脊交換機到核心交換機 |
QSFP28-IR4-100GE | 光模組 | ≤2km | 脊交換機到核心交換機 |
QSFP28-LR4-100GE | 光模組 | ≤10km | 脊交換機到核心交換機 |
交換機與服務器或GPU計算系統的連接
針對交換機至服務器或GPU計算系統的連接需求,高速線纜(DAC)憑藉無需額外電子元件和極低延遲特性,在數據中心得到了廣泛應用。與此同時,有源光纜(AOC)作為一種集成解決方案,尤其適用於短距離多通道數據傳輸,覆蓋從1米至100米的通信範圍。對於遵循SDR、DDR和QDR等InfiniBand標準構建的超級計算機而言,相較於銅纜,AOC光纜具備更好的氣流散熱性能、更小的彎曲半徑,同時提供更長的傳輸距離和更優的比特誤碼率(BER)表現。然而,當需要進行更遠距離的數據傳輸時,採用光模組則顯得尤為必要。
產品 | 分類 | 傳輸距離 | 應用領域 |
---|---|---|---|
Q28-PC0xE | DAC | 0.5m~3m | Leaf到NIC/Storage |
Q28-AOxx | AOC | 1m~100m | Leaf到NIC/Storage |
QSFP28-SR4-100GE | 光模組 | ≤100m | Leaf到NIC/Storage |
總結
隨着100G InfiniBand EDR技術的持續演進與成熟,飛速(FS)100G EDR InfiniBand解決方案已然成為一個兼具高效能與穩定性的優選方案。該方案憑藉其卓越的高帶寬特性、極低延遲以及優化的功耗表現,在確保成本效益的同時,顯著提升了端口帶寬、密度及配置靈活性。此方案精準面向大型數據中心、高性能計算應用領域,以及未來可能出現的網絡擴展需求而設計,使客戶能夠根據實際應用場景、傳輸距離以及網絡架構部署的具體條件,靈活選取對應的產品組合。
飛速(FS)100G EDR InfiniBand解決方案貼合現代計算任務日益增長的數據處理需求,展現出高度適應性和前瞻性,因而在同類產品中脫穎而出,成為滿足高性能計算基礎設施建設的理想之選。
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