Como conectar o switch 400G QSFP-DD com a NIC ConnectX-7 OSFP

Ao construir um cluster de IA de alto desempenho, selecionar o módulo óptico apropriado é crucial para garantir a velocidade e a estabilidade das comunicações de rede. Com o avanço contínuo das placas GPU NVIDIA, o poder de computação das GPUs de placa única teve melhorias significativas. À medida que os modelos de IA crescem em tamanho, as demandas por largura de banda de rede e eficiência de transmissão também aumentam. A rede 400G se tornou o novo padrão. Uma rede 400G precisa suportar taxas de transferência de dados mais altas, mantendo ao mesmo tempo baixa latência e alta confiabilidade. Em aplicações de IA e big data, a velocidade e a eficiência da transferência de dados afetam diretamente o tempo de conclusão das tarefas de computação. Portanto, uma solução de rede 400G deve ser capaz de lidar com grandes fluxos de dados e minimizar atrasos de transmissão, garantindo ao mesmo tempo a integridade dos dados. A tecnologia RDMA over Converged Ethernet (RoCE) surgiu, fornecendo uma solução eficiente para redes 400G. O módulo óptico QSFP-DD 400G SR4, como uma nova opção para redes de alto desempenho, offoferece uma solução eficiente e econômica para clusters de IA.

Soluções de aplicativos de rede 400G

Ao escolher uma solução de rede de alto desempenho para clusters de IA, existem principalmente duas opções: redes InfiniBand e redes RoCE baseadas em Ethernet. Em um ambiente de rede 400G, geralmente selecionamos a placa de rede NVIDIA CX7 400G para emparelhar com o servidor GPU H800. Em relação aos switches, existem vários switches 400G e 800G no mercado baseados em diferentes chips. É importante notar que os principais switches 400G do mercado usam principalmente Serdes 56G, enquanto a placa de rede CX7 adota Serdes 112G.

QSFP-DD 400G SR8, OSFP 400G DR4 e QSFP-DD 400G SR4 são três opções comuns, cada uma com recursos e cenários de aplicação distintos.

QSFP-DD 400G SR8

• SR8 indica o uso de fibra multimodo para transmitir a uma distância de 100 metros, com “8” denotando 8 canais ópticos.
• Cada canal opera a uma taxa de 50G PAM4, necessitando de 16 fibras (8 para envio e 8 para recebimento).
• Os módulos SR8 usam conectores MPO-16 ou MPO-24 para conectar 8 pares de fibras.
• Adequado para conexões de curta distância dentro de data centers ou entre edifícios adjacentes.

OSFP 400G DR4

• DR4 indica o uso de fibra monomodo para transmitir a uma distância de 500 metros, com “4” denotando 4 canais ópticos.
• Cada canal opera a uma taxa de 100G PAM4, necessitando de 8 fibras (4 para envio e 4 para recebimento).
• Os módulos DR4 usam conectores de fibra monomodo, como LC ou MPO-12.
• Adequado para conexões entre data centers ou para conexões internas de longa distância.

QSFP-DD 400G SR4

• SR4 indica o uso de fibra multimodo para transmitir a uma distância de 100 metros, com “4” denotando 4 canais ópticos.
• Cada canal opera a uma taxa de 100G PAM4, necessitando de 8 fibras (4 para envio e 4 para recebimento).
• Os módulos SR4 usam conectores MPO-12 para conectar 4 pares de fibras.
• Adequado para conexões de curta distância dentro de data centers ou entre edifícios adjacentes.

Ao selecionar esses módulos ópticos, as considerações incluem distância de transmissão, tipo de fibra (multimodo ou modo único), tipo de conector e requisitos de largura de banda da rede. Os módulos QSFP-DD SR8 e SR4 são normalmente usados ​​para conexões de fibra multimodo de curta distância, enquanto os módulos OSFP DR4 são usados ​​para conexões de fibra monomodo de longa distância. Portanto, para interconexões switch a switch, o módulo QSFP-DD 400G SR8 é a escolha preferida. Para conexões de switches a placas de rede, os clientes geralmente escolhem QSFP-DD 400G DR4 módulos ópticos e use módulos OSFP 400G DR4 no lado do servidor para obter a correspondência Serdes.

No entanto, agora existe uma opção mais econômica disponível: o módulo 400G QSFP-DD SR4.

A QSFP-DD 400G SR4 O módulo óptico é um componente optoeletrônico de alta densidade e alta velocidade, projetado para atender às demandas de data centers e redes de computação de alto desempenho. Ele utiliza a interface QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density), offoferecendo maior densidade de portas e capacidades de largura de banda. O módulo 400G SR4 suporta uma taxa de transferência de dados de 400 Gbps, opera em um comprimento de onda de 850 nm e usa fibras ópticas multimodo MPO/MTP-12, permitindo distâncias de transmissão de até 100 metros. Isto o torna altamente adequado para conexões de curta distância dentro de data centers ou entre edifícios adjacentes.

Vantagens Técnicas

As vantagens técnicas do módulo QSFP-DD 400G SR4 refletem-se principalmente nos seguintes aspectos:

• Transmissão de alta velocidade: A taxa de transmissão de 400 Gbps aumenta significativamente a capacidade de processamento de dados da rede, atendendo aos requisitos de rede de alta velocidade de aplicações de IA e big data.
• Baixo consumo de energia: Comparado a outros tipos de módulos 400G, o módulo SR4 utiliza lasers VCSEL, que consomem menos energia, ajudando a reduzir os custos operacionais gerais.
• Custo-benefício: O módulo SR4 tem um preço relativamente baixo, proporcionando uma opção econômica para a construção de redes de alto desempenho.
• Facilidade de implantação: A interface QSFP-DD padrão e os conectores MPO/MTP-12 tornam o módulo SR4 fácil de instalar e manter.

Nesta solução, o módulo SR4 é escolhido no lado do switch e, correspondentemente, o módulo OSFP 400G SR4 é usado no lado do servidor (vantagens semelhantes podem ser observadas quando comparado ao OSFP 400G DR4), conseguindo uma partida em Serdes.

Como uma nova opção para redes de alto desempenho, o módulo óptico QSFP-DD 400G SR4 não apenas atende aos atuais requisitos de rede de alta velocidade dos data centers, mas também fornece suporte robusto para o desenvolvimento futuro de redes. A sua introdução marca um avanço significativo na tecnologia de rede em direção a taxas mais altas e maior eficiência, estabelecendo uma base sólida para comunicações de rede na era da IA ​​e do big data. Com avanços tecnológicos contínuos e maiores reduções de custos, o módulo QSFP-DD 400G SR4 está definido para se tornar a solução preferida para a construção de redes modernas de alto desempenho.