なぜ AI クラスターの信頼性が物理層から始まるのか?

簡単な回答

このため、光ファイバー ケーブル配線は AI データセンター設計の中核部分となっています。綿密に計画されたファイバー インフラストラクチャは、すべてのアップグレードやリンク障害を大規模な再ケーブル プロジェクトに変えることなく、ネットワークを拡張するのに役立ちます。-

AI ワークロードによりデータセンターのケーブル要件が再構築される

従来のエンタープライズ アプリケーションは、比較的独立したサーバー上で実行されることがよくあります。分散型 AI トレーニングは異なります。 1 つのトレーニング ジョブ中に、何千もの GPU が勾配、モデル状態、チェックポイント データを繰り返し交換する必要がある場合があります。これにより、データセンター内のトラフィックの量と方向の両方が変化します。

GPU クラスタがより多くの East-West トラフィックを生成

従来のネットワークでは、トラフィックの大部分がユーザーとアプリケーションの間を南北に移動する可能性があります。{0} AI クラスタでは、トラフィックの多くが GPU、リーフ スイッチ、スパイン スイッチ、ストレージ システムの間を東西に移動します。-

帯域幅のボトルネック、不安定な光リンク、または不適切な物理パスがあると、集合的な通信時間が長くなる可能性があります。その結果、完全な停止にならない可能性があります。これは、GPU 使用率の低下、ジョブのパフォーマンスの不均一、またはトレーニング時間の延長として現れることがあります。

ラック-システムによる繊維密度の向上

最新のラックスケール AI システムでは、はるかに多くのコンピューティング インターフェースとネットワーク インターフェースが各キャビネットに集中しています。{0}工場で-統合されたスケールアップ ファブリック-はラック内に残る場合がありますが、スケールアウト、ストレージ、管理接続は外部ケーブル経由でラックから出ます。-

したがって、ファイバー数は、固定された「ラックごとのファイバー」ルールではなく、実際のインターフェース設計に依存します。単純な計画例として、インターフェイスごとに 8 本のアクティブ ファイバーを使用する 72 個の光ポートの場合、そのネットワーク プレーンだけで 576 本のアクティブ ファイバーが必要になります。フロントエンド、ストレージ、管理、予備容量を追加すると、インストール数はさらに増加し​​ます。-

そのため、ラックが到着する前に、通路のスペース、パッチ パネルの密度、サービス アクセスが重要な設計入力となります。{0}

物理層はトポロジとメンテナンスに影響を与える

レール-に最適化された GPU ファブリックでは、対応する GPU または NIC の位置が対応するリーフ スイッチ グループに接続される場合があります。-ジャンパが間違っていると、トラフィックが間違った物理パスに配置されているにもかかわらず、通常のリンクアップ状態が表示される可能性があります。-

したがって、ケーブルシステムは以下をサポートする必要があります。

• 反復可能なポートマッピング。
• 交通面間の明確な分離。
• 極性とコネクタのインターフェースを文書化。
• フィールドでアクセス可能な-交換可能なコンポーネント。
• -リンクごとのテスト記録。

光ファイバーケーブルが AI データセンターをどのようにサポートするか

ネットワーク層全体にわたる柔軟な導入を可能にします

AI データセンターでは、すべての接続に 1 種類のケーブルを使用することはほとんどありません。適切なファイバーは、到達距離、トランシーバー インターフェース、アップグレード プラン、チャネル損失の要件によって異なります。-

シングルモード OS2 は、より長い到達距離をサポートし、トランシーバーの数世代にわたってサービスを継続できるため、高速バックエンド ファブリック用として一般的に考慮されています。{{2}マルチモード OM4 または OM5 は、選択した PMD と総コストがサポートする定義済みの短距離インターフェースでは依然として実用的である可能性があります。-

短二重機器接続の場合、次のような製品が使用されます。LC UPC から LC UPC デュプレックス OS2 ユニブート ファイバー パッチ ケーブル2 本のファイバを 1 つのジャケットに収めることでケーブルの嵩を減らすことができます。略して-リーチマルチモードリンク、LC UPC から LC UPC へのデュプレックス OM4 ファイバー パッチ ケーブル選択した光インターフェースと一致する場合、整理されたラックレベルのパッチ適用をサポートできます。{0}

選択は、一般的なシングルモードとマルチモードのルールではなく、常にトランシーバーのデータシートに従う必要があります。{0}{1}{1}

高密度 MTP/MPO 接続をサポート-

並列光学系では、1 つのインターフェイスに 8 本、12 本、16 本、またはそれ以上のファイバーが必要になる場合があります。これらのリンクを個別の二重コードとして配線すると、ラックと経路のスペースがすぐに消費されてしまいます。

MTP/MPO ファイバーケーブル配線複数のファイバーを 1 つのコネクタに組み合わせたもので、高密度トランク、直接並列光接続、ブレークアウト システムに広く使用されています。{0}{1}{1}設置を簡素化できますが、これはファイバ数、コネクタ形式、極性、損失グレードが正しく指定されている場合に限られます。

たとえば、OS2 MPO--MPO ファイバー ケーブル適用可能なシングルモード アーキテクチャで、事前に終端されたバックボーンまたは-スイッチ対-アセンブリとして使用できます。-アンMPO ファイバーパッチコード互換性のある並列光学機器またはパッチング システムにコンパクトな接続を提供します。{0}

MTP/MPO アセンブリを注文する前に、次のことを確認してください。

• 正確なトランシーバーのモデル。
• MPO-8、MPO-12、MPO-16、または MPO-24 形式。
• オスまたはメスのピン留め。
• キーの向き。
• アクティブなファイバーの位置。
• タイプ A、B、C、またはベンダー固有のチャネル マッピング。{0}
• 最大挿入損失。
• ジャケットと防火等級。

ケーブル配線の組織化と保守性の向上

ポイントツーポイント ケーブル接続により中間接続は最小限に抑えられますが、何千もの長いジャンパを追跡して交換することが困難になる場合があります。構造化されたケーブル配線により、配電ポイント間に固定トランクが配置され、アクセス可能なパネルでは短いパッチ コードが使用されます。

A 光ファイバーパッチパネルラベル付け、相互接続、機器のパッチ適用を定義された場所に集中できます。{0}バックボーン数が多い場合は、ODF 19インチラックシステムMDA または IDA で組織的な終端および配信能力を提供できます。

構造化されたアプローチにより、共有経路を通る長いトランクの代わりに、短い機器コードやパネル パッチ コードを現場交換可能なユニットにすることができます。{0}これにより、パネルにアクセスできる状態が維持され、追加の嵌合ペアが光学予算内に収まる場合にのみメンテナンスが向上します。

400G および 800G での光損失の制御を支援

データセンターからの距離が離れている場合、通常、ファイバーの減衰はコネクタの損失に比べて小さくなります。高速チャネルは、嵌合接続の数とグレードに基づいて合格または不合格となる可能性があります。

次の単純化された例は、その効果を示しています。これは例示的な計算であり、普遍的な 800G 制限ではありません。

プロジェクトで 2.5 dB の計画割り当てが使用されている場合、標準グレードの例ではそれを超えますが、低損失の例では約 1.06 dB のマージンが維持されます。-実際の許容限界は、選択した PMD またはトランシーバーの仕様に基づいて決定される必要があります。

調達の際は、標準値のみに依存するのではなく、保証される最大挿入損失を指定してください。グローリーオプティカルの幅広い分野データセンターのケーブル配線範囲カスタム MTP / MPO トランク、パッチ適用システム、ファイバーの種類、極性、長さ、コネクタの形式、損失等級別に注文できる終端済み構成が含まれます。{0}

極性とインターフェースのエラーを軽減

極性は、一方の端の送信ファイバーが他方の端の正しい受信位置に到達するかどうかを決定します。公称リンク速度は、1 つの汎用極性方式を定義するものではありません。

完全なチャネルには、トランク、カセット、光ファイバーアダプター、パッチコードおよび機器インターフェイス。各コンポーネントは最終的なピン マップに影響を与えます。

800G リンクの場合、光ファイバーが 1 つの MPO-16 インターフェイス、2 つの MPO インターフェイス、VSFF コネクタ、または別の形式を使用しているかどうかを確認します。 「800G」、「DR8」、「タイプ B」などの説明だけを使用してトランクを注文しないでください。

高密度{0}}液体-冷却ラック環境をサポート

高出力 AI ラックでは、多くの場合、ファイバー ケーブルと液冷マニホールド、ホース、バスバー、高密度スイッチ ポートが組み合わされています。{{1}ラックの背面はデータ ケーブル専用ではなくなりました。

ファイバーは、同等の高速銅線到達距離と比較してケーブルの嵩を減らすのに役立ちますが、密度だけでは保守性を保証しません。{0}完成したラックにより、技術者は次のことができるようになります。

• コネクタのラッチに到達します。
• 端面を検査して清掃します。
• 隣接するコードを引っ張らずにモジュールを取り外します。
• 最小曲げ半径を維持します。
• ファイバーを電源および冷却ハードウェアから分離します。
• 空気の流れや冷却剤のアクセスを妨げることなく、サービスループを保管します。

コンパクトな両面印刷デザインなどユニブートファイバーパッチコードLC ベースのセクションのコードの体積を減らすことができます。{0}} -ファイバー-数の多いトランクとモジュラー パネルにより、配電エリア間で個別に配線されるケーブルの数を減らすことができます。

終了前の導入を簡素化します-

現場での終結により、労力、テスト時間、スケジュールのリスクが増加します。事前に終端処理されたアセンブリにより、コネクタの取り付け、研磨、初期テストが管理された工場環境に移行します。-

事前に終了されたシステムには次のものが含まれます。-

• MPO/MTP トランク ケーブル。
• MPO-から-LC ブレークアウト アセンブリ。
• ラベル付きの機器パッチコード。
• ロードされたパッチパネルまたはカセットモジュール。
• 目と保護パッケージを引っ張ります。
• -ファイバ挿入-ごとの損失と極性レポート。

グローリーオプティカルが提供するカスタム OEM/ODM 光ファイバー アセンブリプロジェクト固有の長さ、極性、ラベル、ジャケット、コネクタ、パッケージングのオプションを備えています。{0} AI クラスターの展開の場合、有用な成果物は単なるコネクタ付きのケーブルではありません。これは、承認されたポートマップと一致するテスト済みのアセンブリであり、工場レポートまで追跡できます。

400G、800G、および 1.6T のファイバーケーブル配線を計画する方法

速度名だけでは、コネクタ、ファイバ数、極性は定義されません。トランク、カセット、またはブレークアウト アセンブリを生産用にリリースする前に、正確なトランシーバー SKU を凍結します。

次の表は、初回パスの計画フレームワークを示しています。{0}これは、スイッチおよびトランシーバーのマニュアルに代わるものではありません。

実際的な移行戦略は、固定ケーブル プラントをモジュール式にして、交換可能な光学部品から分離することです。これにより、すべてのバックボーン トランクを自動的に交換することなく、トランシーバー、カセット、または機器のコードを変更できます。

AI データセンターのファイバーテストとコミッショニング

高速リンクは、個別に想定されるコンポーネントの集合としてではなく、完全なチャネルとして受け入れられる必要があります。-

レベル 1 テスト

Tier 1 は以下を検証します。

• エンドツーエンドの挿入損失。--
• 長さ;
• 極性またはファイバーマッピング。
• 承認された制限に対する合否。

MTP/MPO リンクの場合、ネイティブ マルチファイバー テスターは、個別の二重ブレークアウト コードを繰り返し使用することなく、すべての位置を記録できます。{0}

Tier 2 OTDR テスト

OTDR テストは、以下を特定するのに役立ちます。

• 高損失コネクタ。-
• 予期せぬ接続。
• マクロベンド。
• 反省的な出来事。
• 障害までの距離。

Tier 2 は、Tier 1 の結果を置き換えるのではなく、補完する必要があります。-}-

推奨される試運転シーケンス

1. スイッチとトランシーバーの部品番号を凍結します。
2. 完全なコネクタと極性図を承認します。
3. 保証された最大値を使用して、最悪の場合のチャネル損失を計算します。-
4. すべての接続の両側を検査、清掃、再検査します。{0}
5. すべての重要な実稼働リンクで Tier 1 テストを実行します。
6. トランクおよび損失限界に近いリンクに対して OTDR テストを実行します。
7. ファイバーごとの結果を、構築済みのリンク ID の下に保存します。{{0}
8. リンクアップ ステータスだけでなく、ワークロードまたは全体的なベンチマークを使用してトポロジを確認します。{0}}
9. 利用可能な場合は、実稼働環境で受信電力とプレ FEC エラー インジケーターを監視します。{0}
10. コード、カセット、アダプター、またはトランクを変更した後、チャンネルを再テストします。

「PASS」とだけ書かれた工場テストラベルでは、大規模な AI プロジェクトには不十分です。 - ファイバーごとの値、テスト方法、波長、機器情報、極性の結果をリクエストします。

AI データセンターのケーブル配線に推奨される Glory オプティカル製品

製品はその逆ではなく、アーキテクチャに従う必要があります。次の Glory Optical 製品グループは、AI データ センターの一般的なケーブル配線機能に対応します。

製品を選択する前に、スイッチ モデル、トランシーバー SKU、ポート マップ、長さのスケジュール、耐火定格、コネクタの形式、極性、および最大損失の要件をサプライヤーに提供してください。

AI データセンターのファイバーケーブルに関するよくある質問

結論

光ファイバーケーブルは、最新の AI ネットワークに必要な帯域幅、密度、到達距離をサポートしますが、その役割はさらに広がります。物理ケーブル システムは、トポロジの精度、トラフィック プレーンの分離、光マージン、ラックの保守性、修理範囲、およびすべての運用リンクを検証する能力に影響します。{1}

最も信頼性の高いアプローチは、実際のアーキテクチャからファイバー プラントを計算し、モジュール式の終端済みコンポーネントを使用してフィールド リスクを軽減し、完全なチャネル極性を検証し、ファイバーごとのテスト記録を保持することです。{0}{1}

グローリーオプティカルが提供するデータセンターファイバーケーブル製品これには、MTP/MPO アセンブリ、パッチ パネル、ODF システム、二重パッチ コード、カスタムの終端処理済み構成が含まれます。{0}プロジェクト固有のファイバー数、極性、損失制限、またはラベル付け要件については、-Glory Optical の-見積もりページのリクエスト-.