Hiểu biết

Tại sao MPO là mặc định cho hệ thống cáp trung tâm dữ liệu AI

Các cụm AI đã viết lại phép toán-số lượng sợi quang. Một nhóm đào tạo duy nhất có thể liên kết hàng nghìn GPU thông qua một-cấu trúc lá và mọi GPU-để-chuyển đổi và liên kết chuyển đổi-sang-cần có các làn quang song song. Cáp LC song công đơn giản là không thể cung cấp mật độ cổng đó bên trong giá đỡ. MPO giải quyết vấn đề này bằng cách chấm dứt 8, 12, 16, 24 hoặc nhiều sợi hơn trong một dấu chân đầu nối duy nhất - và thế hệ 800G và 1.6T hiện nay đã thừa nhận điều đó. cácLộ trình của Liên minh Ethernethiển thị đường cong rõ ràng: 800G đã được triển khai số lượng lớn và 1,6T được xác định, với 3,2T đang được thảo luận.

MPO và MTP

Đây là sự nhầm lẫn phổ biến nhất mà chúng tôi làm sáng tỏ. MPO (Bật-đa sợi quang-) là họ đầu nối chung được xác định theo IEC 61754-7 và TIA-604-5. MTP là MPO đã được đăng ký nhãn hiệu của US Conec với khả năng căn chỉnh chốt chặt hơn, lò xo cải tiến và phao ống sắt. MTP là MPO; không phải mọi MPO đều là MTP. Đối với việc mua sắm trung tâm dữ liệu AI, hãy tập trung vào số lượng sợi quang, mức suy hao chèn và độ phân cực - chứ không phải nhãn hiệu. Sự phân tích của chúng tôi vềsự khác biệt giữa MPO và MTPbao gồm các dung sai cơ học nếu bạn muốn có cái nhìn sâu hơn.
 

Số lượng sợi MPO cho 400G và 800G: 8, 12, 16 hoặc 24?

Số lượng sợi quang là quyết định đầu tiên và nó phải được điều khiển bởi mô-đun quang học - chứ không phải bởi những gì băng cassette hiện tại của bạn hỗ trợ. Bản đồ ngắn:

• MPO 8 sợi- gốc cho 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4, 400GBASE-DR4 và 400GBASE-SR4. Bốn làn truyền và bốn làn nhận, không có sợi tối.
• MPO 12 sợi- mặc định cũ. Vẫn hoạt động với SR4, nhưng bốn sợi quang không được sử dụng, một sự kém hiệu quả mà nhiều bộ tăng tỷ lệ không chấp nhận được nữa.
• MPO 16 sợi- tiêu chuẩn cho 800G. 800GBASE-SR8 (đa chế độ, tối đa 100 m) và 800GBASE-DR8 (chế độ đơn, tối đa 500 m) đều được xác định trongIEEE 802.3df-2024trên tám làn đường - 16 sợi. MPO 16 sợi sử dụng vị trí phím bù để ngăn việc vô tình kết hợp với bộ điều hợp 12 sợi.
• MPO 24 sợi- được sử dụng rộng rãi cho hệ thống cáp đường trục và băng cassette trong đó hai nhóm 12 sợi được kết hợp.
• 32 sợi trở lên- được sử dụng trong các đường trục có mật độ-cao và triển khai 1,6T sớm trong đó có hai làn đường 16 sợi được tổng hợp.

Quy tắc thực tế: khớp số sợi MPO với số làn của mô-đun quang bạn đang cấp nguồn. Nếu thiết kế có 800G SR8 hoặc DR8 thì thông số kỹ thuật là 16{10}}sợi. Nếu 1,6T nằm trong kế hoạch 3{11}}năm, hãy lắp đặt 16-đường cáp quang ngay hôm nay ngay cả khi chỉ có 8 sợi được thắp sáng - việc kéo lại các đường trục giữa vòng đời là một trong những sai lầm đắt giá nhất trong phân khúc này.
 

MPO Singlemode và MPO đa chế độ: Cái nào sẽ ở đâu trong cụm AI?

Câu trả lời ngắn: nhiều chế độ dành cho các liên kết cấp-giá và hàng-nội bộ ngắn; singlemode cho bất kỳ thứ gì rời khỏi hàng.

• Chuyển đổi máy chủ sang lá- thường dưới 100 m. MPO đa chế độ trên OM4 hoặc OM5 với các mô-đun lớp SR-vẫn có hiệu quả-hiệu quả về mặt chi phí ở đây. Xem của chúng tôitùy chọn sợi đa modedành cho việc triển khai phạm vi tiếp cận ngắn.
• Lá đến cột sống, cột sống đến lõi- phạm vi tiếp cận thường vượt quá 100 m và xuyên qua các phòng dữ liệu. MPO chế độ đơn với quang học DR hoặc FR là sự lựa chọn đáng tin cậy và-sẽ chứng minh mối liên kết trong tương lai để nâng cấp tốc độ. Của chúng tôidanh mục sợi singlemodebao gồm cả biến thể G.652.D tiêu chuẩn và biến thể tổn thất cực thấp-thấp{2}}.
• Liên-tòa nhà hoặc liên-trường- chỉ chế độ đơn.

Điều đáng nói rõ ràng là: đa chế độ rẻ hơn ở cấp độ mô-đun, nhưng nó đang mất dần vị thế trong các cụm AI. Ngân sách liên kết thắt chặt ở mức 800G và nhiều bộ siêu chia tỷ lệ hiện mặc định sử dụng MPO chế độ đơn ngay cả khi đa chế độ sẽ hoạt động về mặt kỹ thuật, chủ yếu là để đơn giản hóa số lượng SKU quang học và duy trì khoảng trống cho 1,6T.
 

Kiến trúc đột phá: Nơi MPO trở thành hiện thực trong kết cấu AI

Một trường hợp sử dụng MPO thường bị bỏ qua trong các hướng dẫn chung: đột phá. Trong kết cấu AI, một cổng chuyển đổi 800G thường phục vụ hai NIC 400G hoặc tám NIC 100G và sự phân chia xảy ra trong hệ thống cáp. Hai mẫu phổ biến:

• 800G → 2×400G- MPO 16 sợi ở phía chuyển mạch sẽ chia thành hai MPO 8 sợi ở phía máy chủ.
• 800G → 8×100G- quạt MPO 16 sợi quang ra tới tám đầu nối song công LC, một đầu nối trên mỗi NIC 100G.

Sai lầm mà chúng tôi thường thấy nhất là đặt hàng cáp trung kế đồng nhất mà không lập mô hình các điểm đột phá trước. Ánh xạ cổng-đến cấu trúc liên kết NIC trước khi BOM cáp bị cắt.
 

Phân cực: Tại sao Loại B là Mặc định cho 40G–800G

Phân cực (ánh xạ các sợi truyền và nhận từ đầu này đến đầu kia của liên kết) là trường hợp việc triển khai cáp chính xác không thành công khi-lên. TIA xác định ba phương thức - Loại A, Loại B và Loại C. Đối với quang song song từ 40G đến 800G, Loại B là tiêu chuẩn ngành trên thực tế vì nó cung cấp ánh xạ Tx{6}}đến-Rx chính xác với các đường trục MPO đối xứng. Việc kết hợp các quy ước phân cực trong toàn bộ cơ sở là một trong những lỗi tốn kém hơn để khắc phục sau{9}}cài đặt.

Tiêu chuẩn hóa một loại cực cho toàn bộ nhà máy, ghi lại thông số kỹ thuật đó và yêu cầu nhà cung cấp cáp vận chuyển các cụm lắp ráp đã được-gắn nhãn,-thử nghiệm trước. cácHướng dẫn mua đầu nối MPObao gồm ánh xạ phân cực với các ví dụ đã hoạt động.

Các mức tổn thất chèn: Tại sao chúng quan trọng hơn ở mức 800G

Ở 10G và 100G, mức suy hao đầu nối 0,5 dB hiếm khi gây ra sự cố. Ở mức 800G, nó có thể đẩy một liên kết ra ngoài ngân sách năng lượng quang của nó. Thông số kỹ thuật của IEEE 802.3df để lại ít khoảng trống hơn cho việc mất dây nối và băng cassette so với tốc độ trước đó và mọi cặp MPO được ghép nối trong đường dẫn cáp có cấu trúc đều tiêu tốn ngân sách đó.

• MPO tổn thất{0}}tiêu chuẩn- ~0,5 dB trên mỗi cặp giao phối. Có thể chấp nhận được đối với nhiều ứng dụng 100G và một số ứng dụng 400G; chặt chẽ cho 800G.
• MPO tổn thất-thấp- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,35 dB. Giá trị mặc định hợp lý cho phạm vi tiếp cận ngắn 400G và 800G.
• MPO tổn hao cực-thấp{1}}- Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 dB. Chỉ định trên các liên kết chế độ đơn 800G với hai hoặc nhiều cặp MPO được ghép đôi và trên bất kỳ liên kết 1.6T nào.

Khi chúng tôi chẩn đoán các liên kết cận biên trên các bản dựng AI mới, nguyên nhân gốc rễ phổ biến nhất là do trình kết nối cấp-tiêu chuẩn được chỉ định cho ngân sách liên kết cần tổn thất-thấp hoặc tổn thất-thấp-cực thấp. Việc chỉ định cấp chính xác ở giai đoạn thiết kế sẽ rẻ hơn nhiều so với việc khắc phục sự cố sau khi GPU được lắp đặt.

Danh sách kiểm tra đặc tả MPO dành cho người mua trung tâm dữ liệu AI

Khi giúp khách hàng hoàn thiện BOM, chúng tôi sẽ xem xét bảy mục theo thứ tự. Thiếu một cái sẽ tạo ra bản làm lại:

• Mô-đun quang học và tốc độ- SR4, SR8, DR4, DR8, FR4 hoặc FR8. Điều này thúc đẩy mọi thứ xuôi dòng.
• Số lượng sợi- khớp với số làn của mô-đun.
• Loại sợi- OM4 hoặc OM5 cho đa chế độ ngắn; G.657.A1 để vá lỗi; G.652.D hoặc mức suy hao cực thấp-thấp{7}}đối với đường trục.
• Lớp mất chèn- phù hợp với tổng ngân sách mất liên kết bao gồm các mối nối và chuyển đổi bảng điều khiển.
• Phân cực- thường là Loại B cho vải AI; được lập thành văn bản và thi hành.
• Giao diện cuối- APC dành cho chế độ đơn (để chặn sự phản chiếu ngược-trên các liên kết PAM4); UPC chấp nhận được cho đa chế độ.
• Tính nhất quán của nguồn cung- đối với các đợt triển khai siêu quy mô, tính nhất quán của vòng từ-đến{2}}hàng loạt cũng quan trọng như các thông số danh nghĩa. Yêu cầu đường cong phân phối, không chỉ các giá trị điển hình.

Đối với các bản dựng lớn hơn hoặc phức tạp hơn, chúng tôigiải pháp kết nối trung tâm dữ liệunhóm có thể thực hiện danh sách kiểm tra này dựa trên cấu trúc liên kết cụ thể.

Lên kế hoạch trước: Quang học đóng gói 1.6T và Co{1}}

Hai lực lượng sẽ định hình chu kỳ thông số MPO tiếp theo. Đầu tiên, bước từ 800G lên 1.6T đã được xác định trong IEEE 802.3dj và sẽ nhanh gấp đôi so với quá trình chuyển đổi 400G-sang-800G. Thứ hai,{10}}các thiết bị quang học được đóng gói đồng bộ sẽ di chuyển công cụ quang học lên đế công tắc, giảm tổn thất điện nhưng tập trung nhiều sợi quang hơn vào bên trong giá đỡ. Cả hai đều không làm giảm nhu cầu MPO - vừa đẩy đường cơ sở về số lượng sợi cao hơn và chế độ đơn có mức suy hao cực thấp-làm tùy chọn mặc định thay vì tùy chọn cao cấp.

Cụ thể là, nếu kế hoạch làm mới nhà máy cáp của bạn được lên lịch vào năm 2026–2028: cài đặt 16-đường trục cáp quang singlemode làm đường cơ sở, chỉ định mức suy hao cực kỳ-thấp- trên bất kỳ liên kết nào có thể mang 1,6T và không tiết kiệm tài liệu phân cực. Chúng tôi đã thấy các nhà khai thác đã chỉ định 12{10}sợi vào năm 2022 đang lên kế hoạch xé bỏ{11}}và thay thế ngay hôm nay - một chi phí vượt quá mức tiết kiệm cáp ban đầu.

Dòng dưới cùng

MPO không còn là một-phụ kiện mật độ cao tùy chọn nữa mà là xương sống cấu trúc của hệ thống cáp trung tâm dữ liệu AI. Các quyết định quan trọng là số lượng sợi, mức suy hao, độ phân cực và loại sợi. Hãy sử dụng chúng đúng theo thông số kỹ thuật và nhà máy sẽ thực hiện được ít nhất một thế hệ nâng cấp tốc độ. Nếu bạn hiện đang đánh giáSản phẩm MPO và MTPđối với bản dựng 400G hoặc 800G, nhóm kỹ thuật của chúng tôi rất sẵn lòng hướng dẫn bạn danh sách kiểm tra dựa trên cấu trúc liên kết cụ thể của bạn.