Cables y transceptores NVIDIA LinkX para redes de fábricas de IA de alta velocidad

Interconexiones de InfiniBand y Ethernet para infraestructuras de 100 G, 200 G, 400 G y 800 G.

Descripción Interconexiones de próxima generación para redes de fábricas de IA de NVIDIA

Las interconexiones se han convertido en la columna vertebral crítica para escalar los clústeres de inteligencia artificial. A medida que los modelos de IA crecen exponencialmente, las fábricas de IA se enfrentan a limitaciones físicas en cuanto a ancho de banda, distancia, fiabilidad y eficiencia energética.

Los transceptores ópticos NVIDIA LinkX™, los cables y la óptica coempaquetada (CPO) son parte integral de la solución de IA de pila completa de NVIDIA, lo cual proporciona el rendimiento, la fiabilidad y la escala que se requieren de las fábricas de IA en una amplia gama de aplicaciones, alcances y velocidades. 

Los productos LinkX son compatibles de extremo a extremo para las arquitecturas NVIDIA Quantum InfiniBand y NVIDIA Spectrum™-X Ethernet para sistemas de conmutador a conmutador, de servidor a conmutador y de almacenamiento. 

Todos los productos LinkX están totalmente diseñados, calificados, probados y respaldados en sistemas NVIDIA para minimizar el tiempo de primer token y maximizar el rendimiento y el tiempo de actividad de los clústeres.

Conmutadores de red fotónica de silicio coempaquetados

NVIDIA CPO proporciona rendimiento de datos, baja latencia y fiabilidad y eficiencia energética drásticamente mejoradas para escalar a millones de GPU en fábricas de IA.

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Ventajas

¿Cuáles son las ventajas de utilizar la óptica y los cables de NVIDIA?

Escala de fábrica de IA

LinkX permite redes de IA a escala de fábrica con entrega de óptica, capacidad y resiliencia de la cadena de suministro diseñadas para admitir millones de GPU.

Menor potencia

La óptica enchufable y empaquetada de NVIDIA reduce el consumo de energía de la red, mientras que la CPO proporciona una eficiencia energética 5 veces superior a la de los transceptores estándar.

Menos latencia

La óptica LinkX reduce o elimina la retemporización del procesamiento digital de señales (DSP), lo cual proporciona una latencia baja y uniforme que mejora la capacidad de respuesta de la red de IA.

Resiliencia

La óptica de NVIDIA proporciona una mayor resiliencia y menos puntos de fallo, lo cual aumenta el tiempo de actividad de los clústeres.

Asistencia de extremo a extremo.

LinkX está calificado y probado dentro de los sistemas de red de NVIDIA, lo cual proporciona a los clientes un rendimiento de extremo a extremo y compatibilidad con la infraestructura de IA.

Implementación más rápida

LinkX simplifica la instalación y la capacidad de mantenimiento, admite la interoperabilidad en todos los sistemas y está posicionada para acelerar el tiempo de entrega del primer token.

¿Cómo escalan los conmutadores de CPO de NVIDIA con fotónica de silicio a millones de GPU y fábricas de IA multisitio?

Productos Transceptores ópticos y cables para redes de NVIDIA

NVIDIA LinkX proporciona productos de interconexión integrales y de extremo a extremo diseñados para maximizar el rendimiento de las redes NVIDIA Quantum InfiniBand y Spectrum-X Ethernet.  

Transceptores ópticos

Los transceptores ópticos NVIDIA LinkX proporcionan interconexiones de fibra de alta densidad, bajo consumo energético y baja latencia, totalmente diseñadas y validadas con las plataformas NVIDIA Quantum InfiniBand y Spectrum-X Ethernet para garantizar una interoperabilidad fluida y el máximo rendimiento de clústeres.

Óptica coempaquetada

La óptica coempaquetada de NVIDIA LinkX integra los motores ópticos directamente junto con el ASIC de conmutación, lo cual elimina las pérdidas eléctricas de SerDes para proporcionar un consumo energético significativamente menor, una latencia reducida y una mayor densidad de ancho de banda que la óptica tradicional. CPO está diseñada específicamente para escalar las interconexiones de los superclústeres de IA a 1,6 terabits por segundo (Tb/s) o más.

Cables de cobre activo lineales (LACC)

Los cables de cobre activo lineales NVIDIA LinkX integran la ecualización activa en el acondicionamiento de señales para ampliar el alcance utilizable a través de un cable de cobre rentable y de bajo consumo. Los LACC están optimizados para implementaciones de tejido de IA de bastidor a bastidor, en las que el movimiento de datos determinista y de baja latencia es fundamental. 

Cables de cobre de conexión directa pasiva (DAC)

Los cables de cobre de conexión directa pasivos NVIDIA LinkX proporcionan una conexión directa de cobre binaxial entre puertos sin componentes activos. Esto proporciona un consumo energético y una latencia ultrabajas en configuraciones fijas y de ruptura para implementaciones rentables, de corto alcance, de cima de bastidor, de conmutador a servidor y de conmutador a conmutador.

Especificaciones Especificaciones del transceptor óptico y del cable de NVIDIA

Características CPO 1,6 T/800 G OSFP 800 G/400 G OSFP 400 G QSFP-DD
Modulación 200 G PAM4 200 G PAM4 100 G PAM4 50 G PAM4
Protocolo InfiniBand y Ethernet InfiniBand y Ethernet InfiniBand y Ethernet Solo Ethernet
Alcance máximo de DAC N/D N/D 3 m 2,5 m
Alcance máximo de LACC N/D 2,5 m 5 m 5 m
Max Optic Reach 500 m (DR)/2 km (FR) 500 m (DR)/2 km (FR) 500 m (DR)/2 km (FR) 500 m (DR)/2 km (FR)
Conector de conmutador MPO12/MMC16 OSFP OSFP QSFP-DD
Conector de tarjeta de interfaz de red (NIC) OSFP/QSFP112 OSFP/QSFP112 OSFP/QSFP112 QSFP56/QSFP28
Conmutadores compatibles Q3450-LD, SN6800, SN6810 Q3400/3200, SN6600 QM9700, SN5610 SN5400, SN4700
NIC compatibles NVIDIA ConnectX™-9 ConnectX-7/8 ConnectX-7 ConnectX-6/7 

Recursos Explorar recursos de cables y transceptores

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Preguntas frecuentes sobre los cables y los transceptores NVIDIA LinkX

NVIDIA LinkX es una cartera de cables de cobre pasivos y activos, transceptores ópticos, cables puente pasivos y óptica coempaquetada (CPO) diseñados para impulsar las redes de fábricas de IA de alto rendimiento. Como parte integral de la solución de IA de pila completa de NVIDIA, los productos LinkX proporcionan el ancho de banda, la fiabilidad y la eficiencia energética necesarios para escalar los clústeres de IA modernos.

Los productos LinkX son compatibles de extremo a extremo en las arquitecturas NVIDIA Quantum InfiniBand y Spectrum-X Ethernet, lo cual los hace compatibles con una amplia gama de configuraciones de red de fábricas de IA.

LinkX admite conexiones de conmutador a conmutador, de servidor a conmutador y de sistemas de almacenamiento, lo cual proporciona una conectividad integral en toda la infraestructura de fábrica de IA.

A medida que los modelos de IA crecen en escala y complejidad, las interconexiones se convierten en la columna vertebral fundamental de los clústeres de IA. Las limitaciones en ancho de banda, distancia, fiabilidad y eficiencia energética pueden obstaculizar el rendimiento de la IA. LinkX está diseñada específicamente para abordar estos desafíos y mantener las fábricas de IA funcionando a plena capacidad en todo momento.

Los productos LinkX cubren una gama de aplicaciones, alcances y velocidades de hasta 1,6 terabits por segundo (Tb/s). Para implementaciones de XDR 2 x 800 G y 1,6 T Ethernet, las opciones de cobre (LACC/AEC) alcanzan hasta 2,5–3 metros, mientras que los transceptores ópticos monomodo alcanzan hasta 500 metros (DR4) y hasta 2 kilómetros (FR4).

La óptica coempaquetada (CPO) integra los componentes ópticos directamente con el silicio de red para reducir el consumo de energía y mejorar la integridad de la señal a altas velocidades. LinkX incluye soluciones de CPO en las que los moduladores de fotónica de silicio se montan directamente en los circuitos integrados del conmutador, en lugar de en transceptores enchufables independientes.

XDR (eXtreme Data Rate) es la generación 800 G InfiniBand de NVIDIA. Se basa en señalización PAM4 (modulación de amplitud de pulsos con cuatro niveles) de 200 G, que codifica 2 bits de datos por impulso de reloj a una frecuencia de reloj de aproximadamente 100 GHz, lo cual duplica el rendimiento por carril en comparación con el PAM4 de 100 G de NDR.

DR4 (alcance de centros de datos) admite hasta 500 metros utilizando cuatro canales paralelos a través de ocho fibras con conectores MPO-12/APC. FR4 (largo alcance) admite hasta dos kilómetros al multiplexar cuatro canales de diferentes longitudes de onda láser en un solo par de fibras utilizando conectores Lucent (LC). Los dos tipos no son intercambiables. DR4 es paralelo y FR4 está multiplexado, por lo que no pueden vincularse directamente entre sí.

Los transceptores IHS (disipador de calor integrado) tienen aletas de refrigeración integradas en el enchufe y se utilizan exclusivamente en conmutadores NVIDIA Quantum (Q3400, Q3200 y conmutadores Spectrum SN56x0 Ethernet). Los transceptores RHS (riding heat sink) tienen un diseño de cubierta plana y se utilizan en adaptadores ConnectX-8, sistemas de computación DGX B300 y NVL GB300. Los dos tipos no son intercambiables debido a sus diferentes requisitos de refrigeración.

Ambas son tecnologías de cables de cobre activas, pero cumplen diferentes funciones. Las AEC utilizan procesadores de señales digitales (DSP) en cada extremo para restaurar y retemporizar las señales, lo cual permite un alcance de hasta tres metros, principalmente para conexiones de conmutador a conmutador, lo cual consume ~27 vatios por extremo. Los LACC utilizan circuitos integrados amplificadores lineales de menor potencia (~4 vatios) para ampliar el alcance de la señal a hasta 2,5 metros y se utilizan para conexiones de conmutador a adaptador (por ejemplo, ConnectX-8).

A las velocidades de señalización PAM4 de 200 G de XDR, los cables DAC pasivos tienen una longitud máxima utilizable de menos de 0,7 metros, lo cual es demasiado corto para ser práctico en la mayoría de las implementaciones. Por este motivo, todos los cables de cobre NVIDIA XDR son activos (LACC o AEC), lo cual amplía el alcance utilizable a 2,5-3 metros.

La señal PAM4 XDR de 200 G funciona a una frecuencia de reloj de ~100 GHz, en comparación con los ~50 GHz para el PAM4 de 100 G de NDR. Las transiciones de señal más rápidas hacen que los cables actúen más como antenas, irradiando energía de la señal fuera del cable. Esta degradación de la señal limita la longitud de cobre utilizable, por lo que las LACC XDR son más cortas que las ACC NDR.

Las implementaciones de XDR y CPO utilizan los mismos cables de fibra cruzada monomodo MPO-12/APC que NDR/400G, lo cual significa que los clientes pueden reutilizar la infraestructura de fibra NDR existente. NVIDIA ofrece cables MPO-12/APC rectos y de divisor 1:2 en longitudes que van desde 3 hasta 150 metros. Para distancias superiores a 150 metros o cables de fibra LC-LC, se deben utilizar proveedores externos, como Corning, Panduit o CommScope.

Los transceptores basados en XDR DR4 utilizan conectores MPO-12/APC (múltiples push-on de 12 fibras, conector pulido angulado). El pulido angulado reduce las reflexiones de retorno, que pueden distorsionar las señales de datos. Solo se utilizan ocho de las 12 posiciones de fibra: cuatro transmiten y cuatro reciben. Los transceptores basados en FR4 (alcance de 2 km) utilizan conectores dúplex LC en su lugar.

Sí, con algunos matices. El conmutador Q3200 admite cables y transceptores NDR 400G para lograr la compatibilidad hacia atrás con 100 G PAM4 y 50 G PAM4 HDR. El conmutador Q3400 solo admite cables y transceptores NDR seleccionados. Los transceptores XDR no pueden pasar a una PAM4 de 100 G por sí solos. La compatibilidad hacia atrás se gestiona a nivel de conmutador o adaptador de canal de host (HCA), no en los cables ni los transceptores.

No. No se pueden utilizar cables de cobre (DAC, LACC y AEC) con el conmutador CPO Q3450. El conmutador CPO utiliza solo conexiones de fibra MMC-12/APC.

Próximos pasos

Herramientas de configuración de red para clústeres de InfiniBand y Ethernet

NVIDIA proporciona una serie de herramientas de red para configurar correctamente un clúster en función de su elección de interconexión (InfiniBand o Ethernet).

Hacer cursos de redes

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