面向AI數(shù)據(jù)中心的全新連接解決方案

來源：線束世界?作者：線束世界?2024-08-23 09:06

先進(jìn)的連接解決方案正在涌現(xiàn)，以支持新的 AI 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。高速板對(duì)板連接器、下一代電纜、背板和運(yùn)行速度高達(dá) 224 Gb/s-PAM4 的近 ASIC 連接器到電纜解決方案將加速計(jì)算的未來。

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人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用程序?qū)?fù)雜的計(jì)算能力、巨大的存儲(chǔ)容量和無縫連接提出了前所未有的需求。電子元件之間的高速、高效通信使AI數(shù)據(jù)中心能夠計(jì)算龐大的數(shù)據(jù)集，并以文本、視頻、音頻、圖形等形式生成實(shí)時(shí)響應(yīng)。

為了跟上不斷提高的性能要求，AI數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師必須擴(kuò)展其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以支持使用PAM4調(diào)制的 224 Gb/s數(shù)據(jù)傳輸速率。該方案給領(lǐng)先的互連帶來了負(fù)擔(dān)，為路由、空間效率和電源管理提供了新的策略。

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先進(jìn)的連接解決方案，包括高速板對(duì)板連接器、下一代電纜、背板和運(yùn)行速度高達(dá) 224 Gb/s-PAM4 的近 ASIC 連接器到電纜解決方案，對(duì)于新的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)至關(guān)重要

新的架構(gòu)創(chuàng)新必須克服令人生畏的性能障礙。雖然 112 Gb/s-PAM4 信令技術(shù)被認(rèn)為是一項(xiàng)重大技術(shù)突破，但實(shí)現(xiàn) 224 Gb/s 需要的不僅僅是“帶寬翻倍”。專為 224 Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)帶來了重大的物理挑戰(zhàn)，從需要保持信號(hào)完整性和遏制電磁干擾（EMI）降低到更強(qiáng)大的熱管理策略。

同樣成問題的是，在不斷提高性能的同時(shí)，在不斷縮小的空間中擠壓更多的容量和連接性。因此，問題不是簡(jiǎn)單地升級(jí)底層計(jì)算和連接能力以支持 224 Gb/s 速率，而是如何最好地重新設(shè)計(jì)具有 224G 技術(shù)創(chuàng)新的 AI 數(shù)據(jù)中心。這需要在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中將行業(yè)合作和共同開發(fā)提升到新的水平，以確保組件、硬件、架構(gòu)、連接性、機(jī)械完整性和信號(hào)完整性之間的互操作性，以解決電通道的物理問題并設(shè)計(jì)出卓越的機(jī)械解決方案。

設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì) 224 Gb/s 解決方案需要所有組件之間的無縫電氣連接，以防止出現(xiàn)性能瓶頸。共同開發(fā)的思維方式對(duì)于創(chuàng)建一種透明的方法至關(guān)重要，該方法用于識(shí)別和解決信號(hào)完整性和其他性能陷阱。

高速板對(duì)板連接

通過實(shí)現(xiàn) GPU、加速器和其他組件之間的快速數(shù)據(jù)交換，高速板對(duì)板連接器可顯著提高AI數(shù)據(jù)中心的效率。這些連接器在處理器、內(nèi)存模塊和其他關(guān)鍵組件之間提供不間斷的通信，并且必須具有足夠的彈性以承受環(huán)境壓力，例如振動(dòng)、溫度波動(dòng)、沖擊和物理處理。

支持高數(shù)據(jù)傳輸速率的能力有助于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)算和數(shù)據(jù)處理任務(wù)所需的性能水平。此外，連接器的高數(shù)據(jù)傳輸速率在訓(xùn)練和推理任務(wù)中特別有益，在這些任務(wù)中，及時(shí)處理數(shù)據(jù)對(duì)于人工智能算法的性能至關(guān)重要。

高速板對(duì)板連接器的設(shè)計(jì)必須以信號(hào)完整性為重點(diǎn)，以便準(zhǔn)確且無失真地傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不容置疑的應(yīng)用中，可靠性至關(guān)重要，例如涉及醫(yī)療設(shè)備和航空航天系統(tǒng)的應(yīng)用中。

這些連接器支持不同的堆疊高度，為工程師提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，以滿足特定的AI應(yīng)用要求，尤其是在空間非常寶貴的情況下。例如，混合和匹配 2.5mm和 5.5mm連接器使工程師能夠微調(diào)連接器堆疊高度以獲得最佳性能。密集的連接器配置可節(jié)省印刷電路板（PCB）上的寶貴空間。

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Molex的Mirror Mezz增強(qiáng)型高速夾層板對(duì)板連接器。提高阻抗容限，減少串?dāng)_，保持行業(yè)領(lǐng)先的密度，并支持 224Gb/s-PAM4。這些可互換的雌雄同體連接器交叉配接，形成5mm、8mm和 11mm的超低和中等堆疊高度。兩個(gè)連接器可以組合在一起，在相同的基底面內(nèi)創(chuàng)建三種不同的配置，而傳統(tǒng)的連接器設(shè)計(jì)需要六個(gè)連接器。為了確保在更高速度下的可靠性能，Molex 通過交錯(cuò)引腳放置優(yōu)化了端子結(jié)構(gòu)，并將制造工藝升級(jí)為嵌件成型，以實(shí)現(xiàn)更高性能所需的精確放置和公差

Mirror Mezz Enhanced加入了Molex的端到端創(chuàng)新 224G 解決方案系列，以及Inception無性別背板系統(tǒng)、CX2雙速近ASIC連接器到電纜系統(tǒng)、OSFP 1600 I/O解決方案以及QSFP 800和QSFP-DD 1600 I/O 解決方案。

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Inception?從電纜優(yōu)先的角度設(shè)計(jì)，通過支持可變間距密度、最佳信號(hào)完整性以及與多種系統(tǒng)架構(gòu)的輕松集成，提供了更大的應(yīng)用靈活性

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CX2 Dual Speed是Molex的 224 Gb/s-PAM4近ASIC連接器到電纜系統(tǒng)，可在配接后提供螺釘接合、集成的應(yīng)力消除功能、可靠的機(jī)械擦拭和完全受保護(hù)的“防拇指”配接接口，以提高長(zhǎng)期可靠性

OSFP 1600解決方案完善了產(chǎn)品組合，包括 SMT 連接器和殼體、BiPass，以及直連電纜（DAC）和有源電纜（AEC）解決方案，專為每通道 224 Gb/s PAM或每個(gè)連接器1.6T的總速度而構(gòu)建。此外，QSFP 800 和 QSFP-DD 1600解決方案為 SMT 連接器和殼體、BiPass 以及DAC和AEC 解決方案提供升級(jí)功能，可實(shí)現(xiàn)每通道224 Gb/s-PAM 或每個(gè)連接器1.5T的總速度。

總之，該系列高速連接器可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸容量，使客戶能夠滿足數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的需求，從而促進(jìn)組件之間順暢快速的通信。其結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了盒到盒的擴(kuò)展能力，使數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師能夠通過雙連接器電纜背板、三連接器和四連接器系統(tǒng)互連多個(gè)機(jī)箱，每個(gè)部分都針對(duì)速度和機(jī)械堅(jiān)固性進(jìn)行了優(yōu)化。

高速連接器的發(fā)展將帶來未來的創(chuàng)新，重點(diǎn)是進(jìn)一步小型化、提高數(shù)據(jù)傳輸速率和提高電源效率。對(duì)于依賴高性能計(jì)算和人工智能數(shù)據(jù)中心的行業(yè)來說，跟上這些趨勢(shì)的步伐至關(guān)重要。