高解像度シミュレーション、膨大なデータセット、高度に並列化されたアルゴリズムを超高速で処理することが最重要となる複雑なワークロードの領域では、最先端のソリューションに対する要求はますます高まっています。このような状況において、InfiniBandは、ハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）、人工知能、ハイパースケール・クラウド・インフラの性能に大きな進歩をもたらす、極めて重要な技術として浮上しています。この記事では、FS 100G EDR InfiniBandソリューションについて掘り下げ、特に100G QSFP28 EDRトランシーバーとケーブルをInfiniBandプロトコル・リンクに展開し、ネットワークのレイテンシーを向上させ、より高速なデータレートを実現することに焦点を当てます。
InfiniBand HDR 100Gb/s ケーブルとトランシーバの紹介
InfiniBand EDR 100Gb/s アクティブAOCケーブル
NVIDIA InfiniBand MFA1A00-E001は、クラス1のFDAレーザーベースのアクティブ光ケーブルで、InfiniBand 100Gb/s EDRシステム用に設計されています。1mから100mまでの様々な長さがあり、このアクティブファイバーケーブルは、予測可能なレイテンシー、最大消費電力3.5W、エアフロー強化により、高速InfiniBand HPC環境で好まれています。ホットスワップが可能なNVIDIA InfiniBand MFA1A00-E001は、設置や交換が容易です。ケーブルの両端には、最大26Gb/秒のデータ伝送速度を持つ4本のマルチモードファイバ（MMF）トランシーバが内蔵されており、エアフロー、曲げ半径、伝送距離の点でDAC（Direct Attach Copper）ケーブルを凌駕しています。
InfiniBand EDR 100Gb/s パッシブ銅線ケーブル
NVIDIA InfiniBand MCP1600-E001E30は、InfiniBand 100Gb/s EDRアプリケーション向けに、0.5m、1m、1.5m、2m、3mの長さを用意し、コスト効率の高い選択肢を提供します。このパッシブ・カッパー・ケーブルは4対の高速カッパーペアを誇り、それぞれが最大25Gb/秒のデータレートをサポートします。各QSFP28ポートにホストシステム通信用のEEPROMを搭載したこのパッシブDACソリューションは、短距離相互接続の効率的な接続性を保証します。より高いポート帯域幅、密度、コンフィギュラビリティを実現するだけでなく、データセンターの電力需要も削減します。
InfiniBand EDR 100Gb/s 光モジュール
100Gb EDR光モジュールは、LCデュプレックスまたはMTP/MPO-12コネクタ付きのQSFP28フォームファクタにパッケージされ、ホットスワップが可能で、EDR InfiniBandと100Gイーサネットの両方に適しています。これらのモジュールは、それぞれ25Gbpsで動作する4つの高速差動信号チャネルを採用しています。伝送距離の要件により、QSFP28 SR4、QSEP28 PSM4、QSFP28 CWDM4、QSFP28 LR4に分類されます。
| QSFP28モデル | インターフェースの種類 | レート | ファイバの種類 | 波長 | 伝送距離 | レーザーの種類 | DDM | プロトコル |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| QSFP28 SR4 | MPO/MTP-12 | EDR | MMF | 850nm | 70/100m | VCSEL | 対応 | InfiniBand EDR |
| QSFP28 PSM4 | MPO/MTP-12 | EDR | MMF | 1310nm | 2km | DFB | 対応 | InfiniBand EDR |
| QSFP28 CWDM4 | LCデュプレックス | EDR | SMF | 1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm | 2km | DFB | 対応 | InfiniBand EDR |
| QSFP28 LR4 | LCデュプレックス | EDR | SMF | 1310nm | 10km | EML | 対応 | InfiniBand EDR |
100Gb InfiniBand EDRシステムシナリオのアプリケーション
InfiniBandは、主にスパインリーフ・アーキテクチャを採用し、データセンターや人工知能などの分野で広く採用されています。データセンターでは、トランシーバとケーブルは次の2つの重要なシナリオで重要な役割を果たします:
-
データ・センターからユーザーへ：ウェブ・ブラウジング、電子メール交換、ビデオ・ストリーミングなどのエンドユーザーとのインタラクションが含まれ、スイッチとサーバーやストレージ・デバイスを接続します。
-
データセンター相互接続：データ複製、ソフトウェア、システムのアップグレードを容易にし、スイッチ間をつなぎます。
スイッチ間の相互接続
100Gb/sで構築されたHDR100 InfiniBandのスパインとリーフ構成は、コアスイッチとスパインスイッチを100G EDRレートで接続します。
| 製品 | カテゴリー | 距離 | 応用分野 |
|---|---|---|---|
| QSFP-100G-CUxxxH | DAC | <3m | スパインスイッチからリーフスイッチへ |
| QSFP-100G-AxxxH | AOC | 3m ～ 30m | スパインスイッチからリーフスイッチへ |
| QSFP-100G-SR4 | 光トランシーバー | 30m ～ 100m | スパインスイッチからリーフスイッチへ |
| QSFP-100G-PSM4 | 光トランシーバー | <2km | スパインスイッチからコアスイッチへ |
| QSFP-100G-CWDM4 | 光トランシーバー | <2km | スパインスイッチからコアスイッチへ |
| QSFP-100G-LR4 | 光トランシーバー | <2km | スパインスイッチからコアスイッチへ |
スイッチからサーバーまたはGPUコンピューティングシステムへ
ダイレクト・アタッチ・カッパー（DAC）は、電子機器が不要で、遅延が少ないため、データセンターで広く採用されています。逆に、アクティブ光ケーブル（AOC）は、1mから100mまでの通信距離に対応する、短距離マルチチャネルデータ通信用の統合ソリューションを提供します。SDR、DDR、QDRのようなInfiniBand規格のスーパーコンピュータに最適なAOCケーブルは、銅ケーブルに比べて優れたエアフロー放熱性と小さな曲げ半径を提供します。さらに、伝送距離の延長とビット誤り率（BER）性能の向上も実現します。しかし、より長い伝送距離のためには、光モジュールの検討が必要になります。
| 製品 | カテゴリー | 距離 | 応用分野 |
|---|---|---|---|
| QSFP-100G-CUxxxH | DAC | ≤3m | リーフからNIC/ストレージへ |
| QSFP-100G-AxxxH | AOC | 3m ～ 30m | リーフからNIC/ストレージへ |
| QSFP-100G-SR4 | 光トランシーバー | 30m ～ 100m | リーフからNIC/ストレージへ |
まとめ
100G InfiniBand EDRの進化に伴い、FS 100G EDR InfiniBandソリューションは、成熟した堅牢なオプションとして浮上しています。高帯域幅、低レイテンシー、低消費電力により、このソリューションは、より高いポート帯域幅、密度、コンフィギュレーションを低コストで実現します。大規模データセンター、ハイパフォーマンス・コンピューティング、人工知能、将来のネットワーク拡張に対応し、お客様はアプリケーション要件、伝送距離、ネットワーク展開に基づいて製品を選択できます。FS 100G EDR InfiniBandソリューションは最適な選択肢であり、最新の計算ワークロードの増大し続ける要求に対応します。
