400G & 800G OSFP光モジュールについて：フィン付きトップ vs. フラットトップ
2024年12月18日読了時間約1分
AI、クラウド、データセンターにおける高速データ要件の爆発的増加に伴い、光トランシーバーモジュールはますます不可欠になっています。特に、400Gと800GのOSFP光モジュールは、ネットワーク機能を強化する中心的存在です。これらの光モジュールは、高密度環境で信頼性の高い性能を確保しながら、広帯域幅の要求をサポートします。OSFP光モジュールには、フィン付きトップとフラットトップの2つの主な設計があります。
フィン付きトップとフラットトップのデザインとは？
フィン付きトップとフラットトップは、光トランシーバーモジュールに使用される2つの異なる構造設計です。どちらも内部構造は同じだが、フィン付きトップはヒートシンクのフィンがあるためより縦長となっています。フィン付きトップ光モジュールとフラットトップ光モジュールの主な違いは、熱管理へのアプローチと展開シナリオにあります。
1. フィン付きトップのデザイン
フィン付きトップのデザインは、レーザーまたは光学デバイスの上部にフィンを備えたヒートシンクがあります。フィン付きトップOSFP光モジュールは、放熱フィンの搭載により熱性能が向上しています。このフィンは、エアフローが制限される環境で役立ち、光モジュールが適切な動作温度で長時間動作することを可能にします。これは、適切なエアフローを維持することがシステム全体の安定性に不可欠な高密度ラックで特に有用です。フィン付きトップ設計は、400Gおよび800G OSFP光モジュールのようなモジュールをサポートし、大規模データセンターやAI駆動型アプリケーションでより高い運用効率を提供します。
2. フラットトップのデザイン
フラットトップデザインの光モジュールは、レーザーまたは光エミッターの上部に平らな面を持つのが特徴です。フラットトップ光モジュールは、垂直方向のスペースに制約がある場合に適しています。突出したフィンがないため、これらの光モジュールは、特に光モジュールのスタッキングが必要なコンパクトな設置において、より高い柔軟性を可能にします。フラットトップ光モジュールは同じ高性能を提供しますが、熱管理のために外部冷却機構に依存する場合があります。薄型設計のため、エッジ・コンピューティング環境など、スペースに制約のあるネットワーク・セットアップに最適です。
フィン付きトップとフラットトップの主な利点
1. 熱管理
フィン付きトップ：放熱性に優れ、過熱リスクを低減するため、ハイパワーで高密度のネットワークセットアップに最適です。
フラットトップ：省スペース設計ですが、大規模なデータセンターでは冷却ソリューションを追加する必要があります。
2. スペース効率
フィン付きトップ：垂直方向のスペースが必要ですが、エアフロー管理が強化されます。
フラットトップ：垂直方向のクリアランスが限られている環境に最適です。
3. 性能
どちらの設計も高速伝送をサポートしており、特に800G OSFPひかりモジュールは、データ量の多いワークロードが低レイテンシーと高スループットを必要とするAIや機械学習アプリケーション向けに最適です。
フィン付きトップ光モジュールとフラットトップ光モジュールの用途
この2つの設計がどこでどのように使われるかを理解することは、最適なパフォーマンスを確保するために非常に重要です。
フィン付きトップ光モジュール：
NVIDIA Quantum-2 NDR InfiniBandおよびSpectrum-4 SN5600 400GbEイーサネット空冷スイッチにのみ使用され、高負荷シナリオにおいて効果的な放熱を必要とします。
重いデータ処理条件下でも安定した動作を保証します。
フラットトップ光モジュール：
主に、ConnectX-7アダプターカード、DGX H100 Cedar7 GPUリンク、液冷システムなどのネットワークアダプタやGPUサーバーで使用されます。
スペースが限られ、熱需要が中程度であるコンパクトなセットアップに最適で、冷却サポートを追加した機器によく見られる、コンパクトで効率的なセットアップ用に最適です。
これらの違いは、各光モジュールのパフォーマンスと特定のハードウェアとの互換性を最適化します。下図のように、この図はFSのInfiniBand 800G SR8フィン付きトップ光モジュールとInfiniBand 400G SR4フラットトップ光モジュールの接続を示しています。800G SR8フィン付きトップ光モジュールは、NVIDIA MQM9790-NS2Fスイッチに接続され、2本のMPO-12ケーブルが400G SR4フラットトップ光モジュールに接続された2つの400Gリンクに信号を分割します。そして、これらの400G SR4フラットトップ光モジュールは、ConnectX-7 InfiniBandアダプタとGPUサーバーに接続され、AIコンピューティングネットワークソリューションを形成します。
フィン付きトップとフラットトップの選び方
フラットトップ設計とフィン付きトップ設計はいずれも、効率的な冷却の必要性と、最新のデータセンターおよびネットワーク機器の物理的・環境的制約とのバランスをとることを目的としています。それぞれの設計には明確な利点があり、伝送速度、インターフェイスタイプ、パッケージング、特定のアプリケーション要件などの要因によって、どちらを選択するかが決まります。
熱管理
ハイパワー光通信やライダーシステムなど、熱が大きな問題となるハイパワーアプリケーションでは、フィン付きトップ設計が不可欠です。放熱フィンが内蔵されているため、安定した性能を維持し、過熱による損傷を防ぐことができます。
コストと複雑さ
フラットトップ光モジュールは、光伝送効率に重点を置き、追加のヒートシンク構造を含まないため、よりシンプルでコスト効率に優れています。対照的に、フィン付きトップ光モジュールは製造がより複雑で、効果的な熱管理が必要なためコストが高くなります。両者の選択は、予算と技術的要件に基づいて、これらの要因のバランスを取る必要があります。
環境要因
使用環境も一役買います。高温環境や熱源が追加される場所では、放熱性に優れたフィン付きトップがより信頼性が高く、フラットトップは外部からの熱を最小限に抑えた制御された環境に適しています。
安定性と信頼性
フィン付きトップ光モジュールは、優れた熱管理により安定性と信頼性が向上し、持続的な冷却を必要とする高性能環境に最適です。一方、フラットトップ光モジュールは、熱放散の必要性が低いアプリケーションに適しています。
熱的要求、コスト、環境条件など、これらの要素を比較検討することで、特定のユースケースに最も適した光モジュールの設計を選択することができます。
FS 400G/800Gフィン付きトップとフラットトップOSFP光モジュール
FSは、400G/800Gネットワーク接続ソリューションの豊富な経験を持つ、高性能ネットワークソリューションの有数のプロバイダーです。イーサネットおよびInfiniBand (IB)用に設計されたFS OSFP 400G/800G光モジュールは、低消費電力と超高速を実現する先進のマーベルDSPチップを内蔵しています。FSの400G/800G OSFP光モジュールは、NVIDIAのようなトップブランドとの互換性に関する包括的なテストを経て、卓越した安定性と信頼性を実証しています。豊富な在庫により、FSは迅速な納期で緊急の注文にも対応できる体制を整えています。これらのOSFP光モジュールはOSFP MSAコンプライアンスとデジタル光モニタリングを特徴とし、診断とネットワーク効率を高めます。具体的なパラメータは下表をご参照ください。
カテゴリー | 型番 | 伝送速度 | インタフェース | 適用ケーブル | コネクタ | 最大伝送距離 |
InfiniBand光モジュール | 400G | OSFPフラットトップ | MMF | MPO-12/APC | 30m | |
400G | OSFPフラットトップ | SMF | MPO-12/APC | 500m | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | MMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 30m@OM3/50m@OM4 | ||
800G | OSFPフラットトップ | MMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 60m@OM3/100m@OM4 | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 500m | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルLCデュプレックスUPC | 2km | ||
イーサネット光モジュール | 400G | OSFPフィン付きトップ | MMF | MPO-16/APC | 100m | |
400G | OSFPフィン付きトップ | SMF | MPO-12/APC | 500m | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | MMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 30m@OM3/50m@OM4 | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 500m | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | MTP/MPO-16 | 500m | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルLCデュプレックスUPC | 2km | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | MTP/MPO-16 | 2km | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | Dual MTP/MPO-12 | 2km | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルLCデュプレックスUPC | 10km | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | MTP/MPO-16 | 10km | ||
800G | OSFPフィン付きトップ | SMF | デュアルMTP/MPO-12 APC | 10km |
表：FSが提供する400G/800G OSFP光モジュール
まとめ
フィン付きトップとフラットトップの400G & 800G OSFP光モジュールはいずれも、AI、クラウド、データセンターネットワーク向けの高性能で信頼性の高いソリューションを提供します。この2つのどちらを選択するかは、ネットワークセットアップの具体的な要件によって決まります。このカテゴリーにおけるFSの多様な製品により、優れた熱管理またはスペース効率の高い設計のいずれが必要であっても、ニーズに合ったソリューションがあることが保証されます。