Cable NVIDIA LinkX: la solución definitiva para interconexiones de alta velocidad

Con el aumento de las cantidades masivas de datos que ingresan a la sociedad actual, el avance en las soluciones de redes verticales tecnológicas es fundamental. Dado que los centros de datos, la computación de alto rendimiento (HPC) y las aplicaciones de inteligencia artificial continúan intensificándose, más que nunca, existe la necesidad de una tecnología sólida que pueda interconectar todo. Los cables LinkX de NVIDIA surgen como la respuesta a los desafíos de la tecnología de interconexión. Estos cables cumplen con todos los requisitos de rendimiento, eficiencia y expansión. El blog analiza el esfuerzo de investigación y desarrollo que ayudó a innovar Cables NVIDIA LinkX, su importancia para aumentar la eficacia de un Centro de datos Infraestructuras y cómo LinkX hace frente a los requisitos actuales y futuros de las redes de alta velocidad. El atractivo de estas tecnologías se expandirá horizontalmente, ofreciendo oportunidades tanto si usted es un profesional de TI que busca mejorar las capacidades de la infraestructura como si es un responsable de la toma de decisiones que busca opciones de redes rentables.

¿Qué hace que los cables NVIDIA LinkX sean únicos?

Los cables NVIDIA LinkX se distinguen por sus excelentes características de ancho de banda, que llegan hasta los 400 Gb/s y garantizan las velocidades de transferencia óptimas necesarias para tareas que requieren un uso intensivo de datos. Su pérdida de señal y distorsión son muy bajas, todo lo cual puede resultar muy beneficioso para mantener la eficiencia de la comunicación entre los nodos interconectados. Los cables incorporan una gestión térmica avanzada y nuevas técnicas de ciencia de materiales para mejorar la durabilidad y la fiabilidad, al tiempo que reducen el consumo de energía. Además, tienen una función plug-and-play, lo que significa que se pueden integrar en estructuras ya establecidas fácilmente sin perder mucho tiempo ni complicarse. Estas características, en esencia, hacen que los cables NVIDIA LinkX sean sin duda un elemento imprescindible para los sistemas de centros de datos contemporáneos.

Entendiendo la tecnología detrás de LinkX

NVIDIA LinkX se enorgullece de diseñar cables que incorporan avances de vanguardia, lo que hace que el rendimiento sea relevante en el acelerado mundo de los centros de datos. La característica destacada de su diseño es la aplicación de cobre moderno y tecnologías de fibra ópticaAmbos cumplen con diferentes requisitos de implementación. El cableado de cobre es muy adecuado para comunicaciones de corta distancia con transmisión de señal clara. Sin embargo, para aplicaciones de larga distancia, las fibras ópticas son ideales ya que tienen un mayor ancho de banda disponible y una menor atenuación. 

La modulación avanzada presente en los cables PAM 4 (modulación de amplitud de pulso) se utiliza para lograr altas velocidades de datos sin aumentar fundamentalmente la frecuencia mínima de la señal. Esta modulación en particular ofrece un mejor rendimiento de datos y al mismo tiempo logra una buena eficiencia espectral, de ahí la necesidad de densidad. 

Por otro lado, en cuanto a materiales, los cables LinkX utilizan polímeros avanzados con capacidades dieléctricas superiores capaces de minimizar las interferencias electromagnéticas, con lo que se reduce la distorsión de la señal. Los cables también contienen revestimientos protectores exteriores resistentes que evitan que las fuerzas y condiciones mecánicas dañen el material.

Además de la oferta de productos de LinkX, la arquitectura de cables incluye una amplia colección de mecanismos de monitoreo y diagnóstico. Estas herramientas permiten a los operadores monitorear el estado y el rendimiento de los cables en tiempo real, lo que permite una estrategia de mantenimiento predictivo y minimiza el riesgo de interrupciones no planificadas. En todos los aspectos, la ingeniería avanzada de los cables NVIDIA LinkX no solo supera las fronteras de la velocidad y la confiabilidad, sino que también se integra en un ecosistema de redes eficiente, ecológico y robusto.

Los beneficios de utilizar NVIDIA LinkX

Los productos NVIDIA LinkX se destacan por sus cables activos y cables LinkX. Se garantiza un alto grado de rendimiento mediante el uso de altas velocidades de datos gracias a técnicas de modulación avanzadas como PAM4 que fomentan la transmisión de datos en zonas de alta densidad. La composición precisa de los polímeros, que son materiales dieléctricos, minimiza la interferencia electromagnética, lo que reduce la distorsión de la señal. Además, las fuertes capas aislantes que protegen los cables del desgaste mecánico y ambiental, lo que garantiza su durabilidad y resistencia. Las herramientas de diagnóstico integradas y las instalaciones de monitoreo brindan información sobre el rendimiento en tiempo real y son útiles para realizar predicciones sobre las necesidades de mantenimiento, lo que minimiza los riesgos de fallas. En conjunto, mejoran el rendimiento al equilibrar la velocidad, la seguridad y la sostenibilidad de la infraestructura de red, lo que la hace adecuada para la adopción de avances en la tecnología.

Comparación de NVIDIA LinkX con otros cables

En el último párrafo de este informe, haremos una comparación general entre LinkX y otros productos similares disponibles en el mercado actual, que actualmente forman la otra amplia categoría en la que se dice que NVIDIA LinkX es superior. Para empezar, los cables LinkX están diseñados para dañar los canales de transmisión de banda extremadamente alta a través de Modulación PAM4, lo que no es habitual en otros productos de cable. Esto les permite transmitir datos de una forma más eficaz, especialmente en entornos con redes de alta densidad. Además, los cables NVIDIA LinkX cuentan con polímeros novedosos que mejoran las propiedades dieléctricas del cable, como la reducción de la interferencia electromagnética, lo que reduce la distorsión de la señal en comparación con muchos otros cables. Un beneficio evidente es la disponibilidad de diagnósticos LinkX avanzados que están integrados en la arquitectura, lo que permite a los usuarios de LinkX supervisar continuamente el rendimiento y facilitar el mantenimiento avanzado en la predicción, algo que muchos otros competidores pueden no tener. Estas características inherentes, junto con el énfasis en el medio ambiente y la robustez, permiten que estos cables se sitúen en el nivel superior del mercado de aparatos de red.

¿Cómo funciona la integración de Ethernet con cables LinkX?

Capacidades Ethernet de LinkX

Los enlaces NVIDIA LinkX están diseñados específicamente para la inclusión de Ethernet en entornos de centros de datos y computación de alto rendimiento. Son capaces de alcanzar velocidades de Ethernet de entre 25 y 800 Gbps y cumplen con los últimos estándares de rendimiento necesarios en redes. Mediante tecnologías avanzadas de procesamiento de señales como la modulación PAM4 y la corrección de errores de reenvío (FEC), LinkX garantiza la integridad de los datos y minimiza la pérdida de paquetes, mejorando así la fiabilidad de la transmisión Ethernet. Los cables también incorporan funciones de baja latencia de última generación que mejoran las aplicaciones de alto rendimiento y reducen el período de espera de la transferencia de datos.

Además, los cables LinkX resisten las interferencias de radiación electromagnética gracias a un blindaje superior y al uso de materiales dieléctricos especiales, lo que se denomina compatibilidad electromagnética (EMC), lo que hace que los cables sean ideales. Estas propiedades son cruciales en la implementación densa de redes donde hay mucha perturbación de la señal. Además, la gama LinkX también cuenta con cables ópticos activos (AOC) y cables de cobre de conexión directa (DAC), lo que permite la implementación en algunos escenarios en función del ancho de banda y la distancia. Todas estas características posicionan a NVIDIA LinkX muy bien en la integración de Ethernet, lo que hace que estas soluciones sean las más apropiadas para el entorno de red actual.

El papel de los centros de datos en la integración de Ethernet

Los centros de datos son cruciales para la integración de Ethernet, ya que actúan como punto focal para el flujo de tráfico y el procesamiento de datos. Cuentan con instalaciones de conmutación y enrutamiento que son capaces de conectarse a Ethernet de alto ancho de banda, lo que promueve una comunicación de red eficaz entre los servidores, el almacenamiento y los entornos externos. La estructura que se encuentra en el interior de los centros de datos es capaz de procesar enormes cantidades de información de forma instantánea, y el uso de la tecnología NVIDIA LinkX permite una mayor eficiencia. La integración de Ethernet en los centros de datos permite que las redes crezcan sin trabas en respuesta al uso creciente. Además, los centros de datos utilizan sistemas avanzados de supervisión y control para garantizar la fiabilidad y la protección de la red, lo que hace posible proteger las redes basadas en Ethernet.

Mejorar la latencia de la red con NVIDIA

NVIDIA aborda los problemas de red, en particular la latencia, de diversas maneras, como lo ilustran algunos de los últimos avances descritos en las revisiones de tecnología informática. En primer lugar, los adaptadores NVIDIA Mellanox están equipados con tecnología RDMA (Remote Direct Memory Access), que permite una latencia más baja al acceder directamente a las unidades de memoria y saltarse las CPU del host. Además, NVIDIA puede contar con tarjetas de interfaz de red (NIC), que tienen un nivel de rendimiento muy alto que ofrece rangos de latencia bajos; esto es esencial para aplicaciones y servicios en tiempo real en los centros de datos y, finalmente, a través de DPU (unidades de procesamiento de datos), que son otra categoría de SmartNIC. Con el objetivo de desegregar las aplicaciones en los nodos de servidor, NVIDIA planea e implementa de manera efectiva una descarga y aceleración hasta 8 veces mejores de los procesos de red y seguridad, proporcionando computación rápida con tiempos de inactividad mínimos, tal vez en forma de cargas de trabajo intensivas en GPU, lo que significa acciones de procesamiento operativo que son adecuadas para arquitecturas distribuidas. En general, estas tecnologías mejoran las capacidades de la red al hacer frente a los tiempos de respuesta lentos a través de la mejora de la arquitectura implementada en múltiples soluciones en casi cualquier entorno informático.

Explorando las opciones: DAC y cables ópticos

Características de los cables de cobre de conexión directa

Los cables de cobre de conexión directa (DAC) son elementos clave en el rendimiento del hardware del centro de datos, ya que permiten una variedad de conexiones. A continuación, se detallan en detalle las características que definen por qué la conexión en red con cables DAC es confiable: 

• Rentabilidad: Los cables DAC cuestan menos que el cableado óptico, lo que hace más fácil que los sistemas de implementación a corta distancia se mantengan dentro de límites económicos razonables. 
• Baja latencia: Estos cables, que funcionan con baja latencia, son adecuados para la transferencia de flujos de datos rápidos con un retraso mínimo para una variedad de tareas. 
• Altas velocidades de datos: Los cables que pueden funcionar a altas velocidades de datos son una necesidad absoluta para satisfacer las ávidas demandas de ancho de banda de los gabinetes de datos modernos, y los DAC cumplen con dicha proporción. 
• Eficiencia energética: También reducen el costo de las operaciones del centro de datos, ya que no requieren transceptores ópticos costosos para su uso, lo que ha hecho que requieran menos energía. 
• Facilidad de Instalación: La estructura básica y la función de los cables DAC facilitan la instalación y el mantenimiento, ya que emplean una técnica plug and play que reduce las complicaciones involucradas en la implementación. 
• Durabilidad: Fabricados con materiales resistentes, que brindan resistencia a los cables, los cables DAC son bastante fuertes y garantizan longevidad y confiabilidad en áreas de alta densidad. 
• Compatibilidad: También se pueden conectar a la mayoría de los dispositivos, incluidos conmutadores, enrutadores y servidores, por lo que se pueden integrar a la infraestructura ya existente sin problemas.
• Resistencia a EMI: Los cables DAC también permiten al usuario evitar interferencias electromagnéticas, garantizando la seguridad de los datos y minimizando los errores de transmisión.

Por lo tanto, estas características de los cables DAC contribuyen y ayudan a satisfacer los requisitos de transmisión de datos a altas velocidades en las arquitecturas de redes Ethernet actuales, lo que permite una fácil expansión e incorporación sin problemas.

Ventajas de los cables ópticos activos

En términos del alcance de aplicabilidad de AOC, se podría argumentar que las oportunidades son amplias dado el hecho de que un AOC permite una transmisión eficiente en anchos de banda mejorados, centros de datos, redes empresariales y más. Una de las razones de su alta demanda se debe a su naturaleza resiliente. Una preocupación que AOC aborda específicamente es el ems. El caso de este tipo de cable se correlaciona con la mejora de la sustancia y la máxima eficiencia y calidad de la señal. Además, como uno de los objetivos de este tipo de cable es mejorar las capacidades de transmisión de datos con cable de fibra en redes grandes, sería seguro asumir que cualquier tipo de datos se transmitiría a través de un cable que dure distancias más largas. Además, si bien el costo de la infraestructura generalmente se considera costoso, en este caso, la creciente dependencia de la transmisión de datos dentro de una industria ha obligado a que se produzca un cambio, lo que significa que el rendimiento de los AOC supera el costo de la infraestructura que necesita actualizarse. Por último, la conclusión a la que se llegó es simplemente porque los AOC no son tan resistentes como los dac y porque se correlacionan con una transmisión más rápida. Los AOC permiten una transmisión de datos más prolongada, lo que posibilita su uso dentro de redes empresariales y al mismo tiempo permite aplicaciones más avanzadas.

Elegir entre DAC y AOC

La elección entre cables de cobre de conexión directa (DAC) o cables ópticos activos (AOC) en una red está determinada por una serie de aspectos, todos los cuales son necesarios para los requisitos específicos de las redes.

• Requisitos de distancia: Cuando la red abarca largas distancias, los AOC son los mejores para dicha infraestructura, ya que pueden alcanzar un alcance de extremo a extremo de 100 metros y más; los cables DAC en la mayoría de los casos están construidos para alcances más cortos en los que una distancia de extremo a extremo de 7 metros o menos es el máximo, que se puede utilizar en un solo rack de servidores o dispositivos que están muy cerca unos de otros.
• Consideraciones de costo: Dado que los cables DAC utilizan cobre y son más sencillos de fabricar, normalmente son una opción más económica. Si bien los AOC son más caros, un menor costo se compensa con un precio más alto en largas distancias en la serie de casos de uso que justificarían el costo adicional.
• Ancho de banda y rendimiento: Los AOC funcionan mejor cuando se necesitan grandes anchos de banda, a veces alcanzando hasta 400 Gbps, lo que los hace más apropiados para tareas de computación de alta gama y de uso intensivo de datos. Si bien los DAC también son muy útiles, ya que una gran cantidad de ellos admiten 100 Gbps, no serían ideales para lugares que necesitan la máxima salida en áreas extensas.
• Factores medioambientales: Ningún entorno es perfecto, pero algunos parecen tener en cuenta mejores medidas contra determinadas amenazas. Un ejemplo perfecto de ello es la forma en que el AOC está diseñado para absorber las perturbaciones EMI. Por otro lado, los cables DAC no son tan eficaces para mitigar los daños por EMI.
• Infraestructura e Instalación: El peso es un factor importante a tener en cuenta en la instalación de equipos de telecomunicaciones, ya que siempre existe un factor limitante en relación con la densidad de los equipos que se instalan en un centro de datos, como en el caso de AOC en un centro de datos. Por el contrario, los cables DAC poseen más masa y son más rígidos, lo que los hace adecuados para instalaciones sencillas y más cortas.

En conclusión, las características y el propósito de AOC y DAC son casi inversamente proporcionales. Por eso, evaluar los requisitos específicos de un problema y un entorno puede llevar a una mejor elección entre estos dos para llevar a cabo una tarea específica de alto nivel en el campo de los sistemas de redes.

¿Cómo lograr redes de bajo costo con LinkX?

Soluciones económicas con LinkX

• Cómo elegir el cable adecuado: Seleccione DAC para un requisito de red de hasta 100 Gbps y si la instalación es bastante básica. Para una arquitectura de centro de datos más compleja, los AOC serán los más adecuados para aplicaciones de mayor rendimiento.
• Maximizar el ancho de banda: Para espacios que requieran una velocidad de datos sustancial, los AOC tendrán prioridad a pesar de que el costo sea mayor.
• Consideraciones ambientales: En sectores con alta interferencia electromagnética, los AOC son preferibles para garantizar que no haya errores de transmisión. En áreas donde las interferencias electromagnéticas son insignificantes, utilice DAC, ya que resultan más económicos. 
• Instalación y Diseño: Para el diseño de redes densas, la implementación de AOC puede ser útil; mientras tanto, en un escenario de baja densidad que sea particularmente consciente del presupuesto, puede ser mejor utilizar DAC.

Maximizar el rendimiento con un presupuesto limitado

Una buena optimización del rendimiento teniendo en cuenta los gastos se relaciona con el equilibrio entre el rendimiento necesario y el coste. Comience por calcular en detalle los requisitos actuales de su red y la expansión prevista para elegir las tecnologías adecuadas. Dé prioridad a los AOC en circunstancias en las que las interconexiones flexibles pueden aumentar significativamente el rendimiento, en particular en configuraciones complicadas que son densas. Por el contrario, utilice los DAC en configuraciones menos complicadas, ya que esto ayuda a reducir los costes, lo que garantiza que su elección automática sea tanto de los requisitos actuales como del potencial de crecimiento futuro. Además, las evaluaciones y actualizaciones periódicas de la infraestructura también ayudan a lograr un rendimiento optimizado sin incurrir en mejoras innecesarias.

¿Cuáles son las aplicaciones de los transceptores LinkX?

LinkX en redes Infiniband de alta velocidad

Los transceptores LinkX son un elemento esencial de las redes Infiniband de alta velocidad en el entorno de clústeres, ya que permiten la interacción entre clústeres informáticos. Permiten altas velocidades de datos necesarias para operaciones que necesitan transferencias de datos rápidas, como computación paralela y cálculos de datos complejos. Al ofrecer una solución confiable con baja latencia, los transceptores LinkX garantizan un flujo de datos adecuado, lo cual es esencial en escenarios de computación de alto rendimiento. Su uso con la arquitectura Infiniband permite la expansión de la red, lo cual es vital ante el aumento de los requisitos de datos.

Compatibilidad con sistemas de Inteligencia Artificial

Los transceptores LinkX se han diseñado específicamente para satisfacer los requisitos fundamentales para el funcionamiento exitoso de los sistemas de inteligencia artificial (IA), que exigen comunicaciones de alta velocidad y baja latencia. Teniendo en cuenta los factores mencionados anteriormente, los transceptores LinkX mejoran sustancialmente el rendimiento de los sistemas de IA, que ya se caracterizan por altos niveles de flujo de datos paralelos y una gran carga de trabajo computacional. Por lo tanto, estos transceptores están diseñados para adaptarse a una velocidad de datos requerida para la velocidad de procesamiento típica de los algoritmos de IA que trabajan con datos de entrada en tiempo real para maximizar la precisión y la eficiencia.

En una evaluación comparativa detallada, se observó que los transceptores LinkX funcionaron mejor que los transceptores de corte convencionales dentro de las aplicaciones de IA. Los valores típicos de estas métricas son una reducción de latencia del 20 % en comparación con los transceptores de corte en aplicaciones de IA como el entrenamiento de modelos de aprendizaje profundo, donde la velocidad de finalización de la tarea afecta en gran medida las normas de rendimiento del algoritmo. Además, los transceptores LinkX garantizan que se admitan arquitecturas de red escalables, lo que a su vez mejora la capacidad de crecimiento de los sistemas de IA debido a los requisitos de procesamiento y manejo de datos excedentes. Esta escalabilidad será vital para las organizaciones que quieran defender su infraestructura de IA de los requisitos de datos cada vez mayores en el futuro.

Por lo tanto, al operar en un modo altamente complejo y eficiente, los transceptores LinkX son una gran incorporación a los sistemas de IA, ya que permiten una gestión de datos sólida que se traduce en un mejor rendimiento en aprendizaje automático, análisis predictivo y más.

Utilización de LinkX en subsistemas de almacenamiento

Los transceptores LinkX mejoran la productividad de los subsistemas de almacenamiento al permitir conexiones fluidas y operaciones de baja latencia. En los sistemas de almacenamiento informático actuales con datos masivos de usuario final a los que se debe acceder y extraer rápidamente, LinkX es único porque admite protocolos tecnológicos aún mejores y un alto volumen de tráfico. Esto lo convierte en una tecnología crucial para las redes de área de almacenamiento (SAN) y el almacenamiento conectado a la red (NAS). Además, los transceptores desarrollados mejoraron de manera sólida la escalabilidad de la infraestructura de almacenamiento en la que se incorporaría la unidad, ya que, a medida que se requerían más datos, era necesario expandirse. Además, la integración de los transceptores LinkX en la infraestructura de almacenamiento existente fue fácil, lo que protegió las inversiones y mejoró la implementación de las nuevas direcciones para la gestión de datos.

Fuentes de referencia

InfiniBand

Red de computadoras

Interruptor de red

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Por qué el cable NVIDIA LinkX es la mejor opción para soluciones de interconexión con el mayor ancho de banda?

R: Los productos están fabricados para permitir un alto ancho de banda y un rendimiento confiable con los cables y transceptores LinkX de NVIDIA para centros de datos. Incorporan tecnología avanzada, como 50G-PAM4 y 25G-NRZ, que promueven en gran medida la velocidad de conectividad y consolidan soluciones de interconexión como las mejores de su clase.

P: ¿Los cables NVIDIA LinkX están diseñados para conectarse a varios conmutadores y adaptadores de red?

R: Sí, los cables y transceptores Ethernet NVIDIA Mellanox LinkX se han construido teniendo en cuenta la compatibilidad de varios conmutadores y adaptadores de red; por lo tanto, se admite la integración de muchos dispositivos de red.

P: ¿Cuáles son las mejores alternativas económicas para los cables LinkX NVIDIA?

R: Por supuesto, hay quienes buscan precios más bajos; LinkX ofrece algunos cables de cobre y DAC pasivos, que no requieren mucha inversión pero aún así ofrecen un rendimiento eficiente.

P: ¿Cómo mejora un cable divisor activo o pasivo el rendimiento de otros dispositivos NVIDIA LinkX?

R: Con un cable divisor DAC como el que se muestra en la imagen, puede conectar muchos dispositivos con un uso eficiente de los puertos y, al mismo tiempo, reducir el consumo de energía. Esto garantiza que los dispositivos funcionen con una eficiencia óptima y, al mismo tiempo, se optimicen los costos.

P: ¿Cómo se compara el consumo de energía de los cables NVIDIA LinkX con otras soluciones?

R: El consumo de energía no es un problema o más bien una preocupación con estas soluciones, ya que los productos LinkX, que incluyen cables de cobre pasivos y cables AOC, están diseñados de manera que no requieren energía en absoluto, lo que complementa las interconexiones de alta velocidad y eficiencia energética.

P: ¿Qué opciones de longitud están disponibles para los cables NVIDIA Mellanox LinkX?

R: Una de las diferentes longitudes de cables que ofrece NVIDIA Mellanox es de 0.5 m, lo que resulta conveniente para ciertos requisitos de red.

P: ¿Cómo garantizan los cables NVIDIA LinkX un funcionamiento confiable?

R: Antes de implementarse para su uso en la práctica, los cables NVIDIA LinkX se someten a una serie de pruebas durante las cuales se magnifican sus parámetros para demostrar y garantizar que son confiables. Estos cables LinkX están etiquetados como 100% confiables y admiten componentes como 200G NDR y 400.

P: ¿Existen soluciones de cable NVIDIA LinkX específicas para configuraciones de la parte superior del rack?

R: Un cable NVIDIA LinkX con licencia para una configuración en la parte superior del rack puede aprovechar la funcionalidad necesaria a través de cables LinkX específicos que cuentan con los conectores QSFP y OSFP necesarios.

P: ¿Qué debo hacer si necesito una configuración de cable NVIDIA LinkX específica?

R: En caso de que no desee una configuración uniforme, comuníquese con nosotros o con las soluciones de red de PNY para obtener la orientación adecuada que lo ayude a lograr su objetivo.