适用于高速 AI 工厂网络的 NVIDIA LinkX 线缆和收发器

适用于 100G、200G、400G 和 800G 基础设施的 InfiniBand 和以太网互连产品。

概览 适用于 NVIDIA AI 工厂网络的新一代互连产品

互连产品已成为扩展 AI 集群的关键支柱。随着 AI 模型呈指数级增长,AI 工厂在带宽、距离、可靠性和能效方面面临物理限制。

NVIDIA LinkX™ 光收发器、线缆和 CPO 是 NVIDIA 全栈 AI 解决方案不可或缺的组成部分,可为各种应用程序、传输距离和速率的 AI 工厂提供所需的性能、可靠性和扩展性。

LinkX 产品为 NVIDIA Quantum InfiniBandNVIDIA Spectrum™-X 以太网架构提供端到端支持,适用于交换机到交换机、服务器到交换机以及存储系统。

所有 LinkX 产品均在 NVIDIA 系统中经过全面设计、认证、测试和支持,以更大限度地缩短生成首个 Token 的时间,并更大限度地提升集群性能和正常运行时间。

光电一体封装硅光网络交换机

NVIDIA CPO 提供数据吞吐率、低延迟以及显著提高可靠性和能效,可扩展至 AI 工厂中的数百万个 GPU。

Spectrum-X 以太网硅光技术:全球首个适用于 AI 工厂的可扩展网络

NVIDIA Spectrum-X 以太网硅光技术直接影响应用级 AI 性能,从而提高超大规模 AI 工厂的工作效率和产出。

优势

使用 NVIDIA 光模块和线缆有哪些优势?

AI 工厂规模

LinkX 借助专为支持数百万个 GPU 而设计的光模块交付、产能和供应链弹性来实现 AI 工厂规模网络。

更低功耗

NVIDIA 可插拔光模块与光电一体封装技术降低了网络功耗,CPO 的能效是通用收发器的 5 倍。

更低延迟

LinkX 光模块减少或消除了数字信号处理器 (DSP) 重定时,从而提供低且一致的低延迟,显著提高了 AI 网络的响应速度。

高可靠性

NVIDIA 光模块具有更高的可靠性、更少的故障点,从而延长集群正常运行时间。

端到端支持

LinkX 已在 NVIDIA 网络系统中经过认证和测试,可为客户提供适用于 AI 基础设施的端到端性能和支持。

更快部署

LinkX 简化了安装与维护,支持跨系统互操作性,并致力于更快的生成首个 Token。

采用硅光技术的 NVIDIA CPO 交换机如何扩展至数百万个 GPU 的跨域 AI 工厂?

产品 用于 NVIDIA 网络的光学收发器和线缆

NVIDIA LinkX 提供全面的端到端互连产品,更大限度地发挥 NVIDIA Quantum InfiniBand 和 Spectrum-X 以太网的网络性能。

光收发器

NVIDIA LinkX 光收发器提供高密度、低功耗、低延迟的光纤互连产品,与 NVIDIA Quantum InfiniBand 和 Spectrum-X 以太网平台完全协同设计和验证,确保无缝互操作性和集群性能的最大化。

光电一体封装技术

NVIDIA LinkX 光电一体封装技术将光引擎直接集成到交换机 ASIC 的旁边,消除了 SERDES 的电损耗,与传统光模块相比,可显著降低功耗、减少延迟并提高带宽密度。CPO 专为将 AI 超级集群互连扩展到 1.6Tb/s 及以上速率而设计。

线性有源铜缆 (LACC)

NVIDIA LinkX 线性有源铜缆在信号调节中集成了有源均衡技术,在保持低成本和低功耗的同时,延长了铜缆的有效传输距离。LACC 专为机架间的 AI 网络架构部署而优化,在这些部署中,确定性、低延迟的数据传输至关重要。

无源直连铜缆 (DAC)

NVIDIA LinkX 无源直连铜缆可在端口之间提供直接的双轴铜缆连接,无需任何有源组件。这可在固定和分支配置中实现超低功耗和延迟,从而实现经济高效、短距离、ToR、交换机到服务器以及交换机到交换机的部署。

规格 NVIDIA 光收发器和线缆规格

特性 CPO 1.6T/800G OSFP 800G/400G OSFP 400G QSFP-DD
调制方式 200G PAM4 200G PAM4 100G PAM4 50G PAM4
协议 InfiniBand 和以太网 InfiniBand 和以太网 InfiniBand 和以太网 仅以太网
最大 DAC 传输距离 n/a n/a 3 米 2.5 米
最大 LACC 传输距离 n/a 2.5 米 5 米 5 米
最大光模块传输距离 500 米 (DR)/2 公里 (FR) 500 米 (DR)/2 公里 (FR) 500 米 (DR)/2 公里 (FR) 500 米 (DR)/2 公里 (FR)
交换机连接器 MPO12/MMC16 OSFP OSFP QSFP-DD
网卡 (NIC) 连接器 OSFP/QSFP112 OSFP/QSFP112 OSFP/QSFP112 QSFP56/QSFP28
兼容的交换机 Q3450-LD、SN6800、SN6810 Q3400/3200、SN6600 QM9700、SN5610 SN5400、SN4700
兼容的网卡 (NIC) NVIDIA ConnectX™-9 ConnectX-7/8 ConnectX-7 ConnectX-6/7

资源 探索线缆和收发器资源

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关于 NVIDIA LinkX 线缆和收发器的常见问题

NVIDIA LinkX 是一个由无源和有源铜缆、光收发器、无源跳线线缆及光电一体封装 (CPO) 组成的产品线,旨在为高性能 AI 工厂网络提供支持。作为 NVIDIA 全栈 AI 解决方案的重要组成部分,LinkX 产品可提供扩展现代 AI 集群所需的带宽、可靠性和能效。

LinkX 产品端到端支持 NVIDIA Quantum InfiniBand 和 Spectrum-X 以太网架构,可与各种 AI 工厂网络配置兼容。

LinkX 支持交换机到交换机、服务器到交换机以及存储系统之间的连接,可为整个 AI 工厂基础设施提供全面的连接。

随着 AI 模型规模和复杂性的不断增长,互连产品成为 AI 集群的关键支柱。带宽、距离、可靠性和能效方面的限制都可能成为 AI 性能的瓶颈。LinkX 专为应对这些挑战而设计,可确保 AI 工厂始终以满负荷运行。

LinkX 产品涵盖各种应用,传输距离及最高可达 1.6Tb/s 的速率。对于 XDR 双端口 800G 和单端口 1.6T 以太网部署,铜缆选项 (LACC/AEC) 可达 2.5 - 3 米,而单模收发器可达 500 米 (DR4) 和 2 公里 (FR4)。

光电一体封装 (CPO) 将光器件直接集成到网络芯片中,以降低功耗并提高高速传输时的信号完整性。LinkX 提供 CPO 解决方案,其中硅光调制器直接安装在交换机 IC 上,而不是安装在单独的可插拔收发器中。

XDR (eXtreme Data Rate) 是 NVIDIA 的 800G InfiniBand 技术。基于 200G PAM4 (四级脉冲幅度调制) 信令,以约 100 GHz 的时钟频率,每个时钟脉冲编码 2 位数据,与 NDR 的 100G PAM4 相比,每通道吞吐量翻倍。

DR4 (数据中心级) 利用 MPO-12/APC 连接器,在 8 根光纤上采用 4 个并行通道实现了高达 500 米的传输距离。FR4 (远距离) 利用朗讯 (Lucent) 连接器,将不同激光波长的 4 个通道多路复用到一对光纤中,实现高达 2 公里的传输距离。这两种类型不可互换。DR4 是并行通道,而 FR4 是多路复用通道,因此它们无法直接连接。

IHS (集成散热片) 收发器在插头中内置散热鳍片,专用于 NVIDIA Quantum 交换机 (Q3400、Q3200 和 Spectrum SN56x0 以太网交换机)。RHS (附加散热片) 收发器采用平顶设计,用于 ConnectX-8 网卡和计算系统。由于散热需求不同,这两种类型的线缆不能互换使用。

两者都是有源铜缆技术,但用途不同。AEC 在两端使用数字信号处理器 (DSP) 来恢复和重定时信号,传输距离可达 3 米,主要用于交换机之间的连接,每端功耗约为 27 瓦。LACC 使用低功耗线性放大器 IC (约 4 瓦) 将信号传输距离扩展至 2.5 米,用于交换机到网卡 (例如 ConnectX-8) 的连接。

在 XDR 的 200G PAM4 信号速率下,无源 DAC 线缆的最大可用长度不足 0.7 米,这在大多数部署中都太短,不实用。因此,所有 NVIDIA XDR 铜缆均为有源 (LACC 或 AEC),有效传输距离可达 2.5 - 3 米。

200G PAM4 XDR 信号的时钟频率约为 100GHz,而 NDR 的 100G PAM4 时钟频率约为 50GHz。更快的信号转换速度会导致线缆更像天线,将信号能量辐射出去。这种信号衰减限制了铜缆的有效传输距离,因此 XDR LACC 比 NDR ACC 传输距离短。

XDR 和 CPO 部署使用与 NDR/400G 相同的 MPO-12/APC 单模交叉光纤,这意味着客户可以重复利用现有的 NDR 光纤基础设施。NVIDIA 提供长度从 3 米到 150 米的直通式和 1:2 分线式 MPO-12/APC 线缆。对于超过 150 米的传输距离或 LC-LC 光纤,应使用 Corning、Panduit 或 CommScope 等第三方供应商的产品。

基于 XDR DR4 的收发器使用 MPO-12/APC (12 芯多纤维推进式、斜面抛光连接器) 连接器。斜面抛光设计可以减少可能导致数据信号失真的回反射。在 12 个光纤位置中,仅使用其中的 8 个:4 个发送,4 个接收。相比之下,基于 FR4 的收发器 (传输距离为 2 公里) 则使用双工 LC 连接器。

可以,但有一些细节需要注意。Q3200 交换机支持 NDR 400G 线缆和收发器,以向下兼容 100G PAM4 以及 50G PAM4 HDR。Q3400 交换机仅支持部分选定的 NDR 线缆和收发器。XDR 收发器本身无法自动降速 (downshift) 至 100G PAM4。向下兼容性是在交换机或主机网卡 (HCA) 层面上进行处理的,而不是由线缆或收发器本身来实现。

不能。铜缆 (包括 DAC 直连铜缆、LACC 线性有源铜缆和 AEC 有源电缆) 无法与 Q3450 CPO 交换机配合使用。CPO 交换机仅使用 MMC-12/APC 光纤连接。

后续步骤

适用于 InfiniBand 和以太网集群的网络配置工具

NVIDIA 提供了一系列网络工具,以便根据您选择的互连技术 (InfiniBand 或以太网) 来正确配置集群。

参加网络课程

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