NVIDIA MMA4Z00-NS400 400G OSFP SR4 Transceiver für Hochgeschwindigkeits-Serverkonnektivität

Der MMA4Z00-NS400 bietet flexible Konnektivität mit hoher Bandbreite für NVIDIA ConnectX-7 Host-Adapter. Seine wichtigste Innovation ist die Dual-Speed-Funktionalität: Er funktioniert nativ als 400Gb/s-Gerät, skaliert aber automatisch auf eine 200Gb/s-NIC-Karte herunter, wenn er über 1:2-Splitterkabel angeschlossen wird, wodurch gleichzeitig der Stromverbrauch reduziert wird. Er wurde mit einem flachen OSFP-Gehäuse zur Schnittstelle mit der Kühllösung auf ConnectX-7-Karten entwickelt und dient als perfektes optisches Gegenstück zu den hochdichten Switches der mq9700-Serie, wodurch eine effiziente Skalierung von KI- und HPC-Clustern ermöglicht wird.

Der NVIDIA MMA4Z00-NS400 ist ein optischer 400 Gigabit pro Sekunde (Gb/s), Single-Port, OSFP-Formfaktor, Multimode (SR4) Transceiver. Er wurde speziell für den Einbau in ConnectX-7-basierte PCIe-Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) entwickelt und bietet die optische Schnittstelle zur Verbindung mit vorgelagerten Switches, die mit 800G Twin-Port OSFP Transceivern ausgestattet sind.

Dieser Transceiver ist eine Kernkomponente beim Aufbau von End-to-End-NDR-InfiniBand- oder 400GbE-Netzwerken. Er teilt sich die gleiche interne Elektronik wie sein QSFP112-Pendant und unterscheidet sich nur im physischen Gehäuse, um in den OSFP-Käfig auf ConnectX-7-Adaptern zu passen.

• Dual-Protokoll, automatische Erkennung: Unterstützt sowohl NDR InfiniBand als auch 400Gb Ethernet. Die korrekte Firmware wird basierend auf dem Protokoll des angeschlossenen Switches aktiviert.
• Adaptive Dual-Speed-Funktion:
  • 400Gb/s-Modus: Verwendet alle 4 Lanes mit geraden MPO-Kabeln.
  • 200Gb/s (NDR200)-Modus: Wird automatisch mit 1:2-Splitterkabeln aktiviert und verwendet nur 2 Lanes.
• Optimiertes Leistungsprofil: Die maximale Leistung beträgt 8,5 W im 400G-Modus und nur 5,5 W im 200G-Modus, dank der automatischen Kanaldeaktivierung.
• Multimode-Optik für kurze Reichweite: 850nm VCSEL-basiertes Design, das bis zu 50 m über OM4-Faser und 30 m über OM3 unterstützt.
• Flaches thermisches Design: Das Gehäuse ist so konzipiert, dass es mit dem integrierten Kühlkörper im ConnectX-7-Adapterkäfig zusammenpasst, um eine effektive Kühlung zu gewährleisten.
• Umfassendes Management: Entspricht den OSFP MSA- und CMIS 4.0-Standards und verfügt über vollständiges Digital Diagnostic Monitoring (DDM).

Diese fortschrittliche Netzwerkkartenkomponente basiert auf mehreren Industriestandards und NVIDIA-Innovationen:

• Formfaktor & Management: OSFP MSA Spezifikation Rev. 1.12 konform. Verwaltet über die Common Management Interface Specification (CMIS) 4.0.
• Modulation & Signalisierung: Verwendet 100Gbaud PAM4 (Pulse Amplitude Modulation, 4-Level) pro Lane für elektrische und optische Schnittstellen.
• Optisches Design: Verwendet ein zuverlässiges 850nm VCSEL-Array für Multimode-Übertragung. Verfügt über einen MPO-12/APC (Angled Physical Contact)-Anschluss zur Minimierung der optischen Rückreflexion.
• Diagnose: Der integrierte Mikrocontroller bietet Echtzeit-DDM für Parameter wie Temperatur, Spannung, Laser-Vorspannungsstrom und TX/RX-Optikleistung pro Lane.

Der Transceiver fungiert als elektro-optisches Gateway für die ConnectX-7-NIC-Karte. Er empfängt vier Lanes mit 100G-PAM4-elektrischen Signalen vom Adapter, wandelt sie über sein VCSEL-Array in optische Signale um und überträgt sie über vier Multimode-Fasern.

Verbindungsschema: Der MMA4Z00-NS400 wird typischerweise mit einem Port eines 800G Twin-Port-Transceivers (wie dem MMA4Z00-NS) in einem Switch verbunden. Dies erfordert ein Typ-B-Crossover-Glasfaserkabel (z. B. MFP7E10 für 400G, MFP7E20 für 200G). Dieses Kabel kreuzt intern Sende- und Empfangsfasern, um sicherzustellen, dass der Sender eines Moduls mit dem Empfänger des anderen übereinstimmt.

Die Geschwindigkeit wird durch den Kabeltyp bestimmt: Ein 4-Kanal-Geradkabel ermöglicht 400G; ein 1:2-Splitterkabel aktiviert nur 2 Kanäle im Transceiver und erzeugt so eine 200G-Verbindung.

• Hochdichte AI/ML-Serverkonnektivität: Verbinden Sie einzelne Server, die mit ConnectX-7-Netzwerkkarten ausgestattet sind, mit 800G-fähigen Spine-Switches (z. B. mq9700-Plattformen) in GPU-Clustern.
• Flexible Cluster-Skalierung:
  • Ein Switch-Twin-Port kann sich mit zwei 400G-Servern verbinden (mit geraden Kabeln).
  • Ein Switch-Twin-Port kann sich mit vier 200G-Servern verbinden (mit Splitterkabeln), wodurch die Portauslastung optimiert wird.
• Hochleistungs-Computing (HPC)-Fabrics: Bieten Sie Links mit geringer Latenz und hoher Bandbreite für Rechenknoten in InfiniBand-basierten Supercomputing-Umgebungen.
• Konsolidierte Rechenzentrumsnetzwerke: Dienen als serverseitige optische Schnittstelle in Next-Generation-400GbE-Leaf-Spine-Architekturen.

• Intelligente Leistungsskalierung: Die einzigartige automatische Aushandlung reduziert die Leistung um ~35 %, wenn im 200G-Modus gearbeitet wird, wodurch die Betriebskosten und die thermische Belastung im Servergehäuse direkt gesenkt werden.
• Bereitstellungsflexibilität: Eine Transceiver-SKU unterstützt zwei gängige Geschwindigkeitsstufen (400G und 200G), wodurch die Ersatzteilhaltung vereinfacht und eine reibungslose Skalierung der Netzwerkbandbreite ermöglicht wird.
• Ökosystemoptimierung: Als Teil der NVIDIA End-to-End-Lösung wird es rigoros mit ConnectX-7-Adaptern und Quantum-2/Spectrum-4-Switches (mq9700-Serie) validiert, wodurch Plug-and-Play-Zuverlässigkeit gewährleistet wird.
• Überlegene thermische Integration: Das Flat-Top-Design wurde speziell für das Wärmemanagementsystem von ConnectX-7-Karten entwickelt, um einen stabilen Betrieb unter Volllast zu gewährleisten.
• Zukunftssichere Protokollunterstützung: Dual-Protokoll-Firmware macht separate InfiniBand- und Ethernet-Transceiver-Bestände überflüssig.

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