随着超级计算时代的到来，数据中心正在经历快速变革。技术的进步的需求推动了数字创新的步伐。在这个数据驱动的时代，为了满足更大规模和更快数据传输的需求，400G/800G传输速率的应用正在重塑数据中心基础设施。本文着重介绍了一种新型400G光模块——400G QSFP-DD SR4，探讨其在现代数据中心中的应用价值。
飞速（FS）400G SR4光模块：速率和效率的双重需求随着大规模数据模型和云计算的迅猛发展，高效的数据传输变得至关重要。传统网络解决方案面临着延迟和高功耗的挑战。与此同时，飞速（FS）400G SR4光模块应运而生，为满足现代网络基础设施提供了全面的解决方案。
分布式训练技术的出现随着大规模数据模型、云计算和大数据技术的快速发展，对高容量网络连接需求日益迫切。具备高性能计算需求的训练模型需要高效的网络解决方案来加速训练进程。采用多台机器和多张显卡进行分布式训练已成为关键。这种集群的性能在很大程度上取决于网络连接的效率。
分布式训练是一种将机器学习模型的训练过程分散到多个计算资源上的方法，这些资源可以是GPU、TPU甚至是整个服务器集群。与单一机器训练相比，分布式训练通过分割并行处理工作负载，显著缩短了大型模型的训练时间。
分布式训练方法会创建具有重要计算和存储能力的集群，其中网络的性能直接影响节点之间的通信效率。这会影响整个集群的吞吐量和性能。因此，对于数据中心来说，低延迟、高速网络是必不可少的。
RDMA技术对于减少机器和卡之间的通信延迟至关重要。RDMA绕过操作系统内核，允许主机之间直接访问内存，与传统的TCP/IP网络相比显著降低延迟。RDMA主要通过InfiniBand和RoCE实现。InfiniBand提供出色的性能和成熟度，但成本较高，通常由供应商如英伟达（NVIDIA）提供。然而，RoCE拥有更多元化和开放的生态系统，多个供应商可提供各种设备选择。
当前400G网络架构及问题GPU集群中的高速网络主要包括网卡、光模块、线缆以及高速交换机。配备H800 GPU的服务器通常使用英伟达™（NVIDIA®）CX7 400G网卡。交换机包括64x400G QDD交换机，搭载BCM 25.6T Tomahawk4芯片，64x800G交换机，搭载BCM 51.2T芯片，基于思科（Cisco）Nexus的交换机，以及搭载英伟达（NVIDIA）Spectrum芯片的400G/800G交换机。目前，400G QDD交换机比较常见。下图展示了集群中常用的网络架构：
值得注意的是，市场上主流的400G交换机使用56G SerDes，而CX7网卡则采用112G SerDes。为了保持网络连接，在选择光模块时必须考虑这种差异，以确保组件的兼容性和正常功能。如图所示：
为解决这个问题，目前的设置是在交换机端使用飞速（FS）400G QSFP-DD DR4光模块 ，在服务器端使用飞速（FS）400G OSFP DR4光模块。连接设置如下图所示：
飞速（FS）400G QSFP-DD SR4光模块：高性能网络的全新选择对于传输距离不超过500m的应用场景，飞速（FS）400G DR4光模块是一种有效的解决方案。然而，对于不超过100m的传输距离，飞速（FS）400G DR4解决方案可能会过于昂贵。在这种情况下，使用低成本的850nm VCSEL激光器的飞速（FS）400G QSFP-DD SR4光模块是更经济的选择。它比DR4便宜许多，并且满足100m的传输距离要求。飞速（FS）400G QSFP-DD SR4光模块可以插入到400G QSFP-DD 8x50G PAM4端口中，并可以与400G OSFP（4x100G PAM4）网卡进行互操作，从而实现飞速（FS）400G QSFP-DD SR4和400G OSFP SR4光模块之间的互连。如图所示：
飞速（FS）400G QSFP-DD SR4光模块概述飞速（FS）最新推出的400G QSFP-DD SR4光模块采用先进设计，显著提高性能和效率。其电口采用8x50G PAM4调制，光口则采用4x100G PAM4调制。与400G QSFP-DD SR8光模块相比，这种配置减少了激光器的数量，从8个降至4个，同时其功耗降至8W，更具价格优势。
这款飞速（FS）400G QSFP-DD SR4光模块搭载Maxlinear芯片，并配备MPO12光口，在OM3多模光纤上的传输距离可达60m，在OM4多模光纤上的传输距离可达100m，并为数据中心内短距离数据传输需求的提供更为高效实用的解决方案。
产品类型
产品型号
产品描述
InfiniBand
QDD-SR4-400G
英伟达（NVIDIA）以太网兼容 400GBASE-SR4 QSFP-DD多模光模块 PAM4 850nm 100m DOM MPO-12/APC, 支持2 x 200G-SR&4 x 100G-SR
以太网
QDD-SR4-400G
思科（Cisco）兼容 QSFP-DD 400GBASE-多模光模块 PAM4 850nm 100m DOM MPO-12/APC, 支持2 x 200G-SR&4 x 100G-SR
飞速（FS）推出的400G QSFP-DD SR4光模块填补了短距离400G数据中心互连解决方案的关键空白，为现代数据中心提供了更加全面和多样化的选择。这有助于数据中心满足日益增长的对更高带宽和高效数据处理能力的需求，能够持续为客户提供创新可靠的网络解决方案。
*文章来源于飞速（FS）社区
