支持新型人工智能數據中心架構的先進連接解決方案不斷涌現。高速板對板連接器、下一代電纜、背板和近似集成電路連接器對電纜解決方案的運行速度高達 224 Gb/s-PAM4,將加速未來計算的發展。
人工智能(AI)和機器學習(ML)應用對復雜計算能力、海量存儲容量和無縫連接提出了前所未有的要求。電子元件之間高速、高效的通信使人工智能數據中心能夠計算龐大的數據集,并以文本、視頻、音頻、圖形等形式做出實時響應。
為了跟上不斷加速的性能要求,人工智能數據中心架構師必須擴展其系統結構,以支持使用 PAM4 調制的 224 Gb/s 數據傳輸速率。這一方案要求前沿互連提供新的路由選擇、空間效率和電源管理策略。
先進的連接解決方案,包括高速板對板連接器、下一代電纜、背板和運行速度高達 224 Gb/s-PAM4 的近 ASIC 連接器對電纜解決方案,對于新型數據中心設計至關重要。
新的架構創新必須超越令人生畏的性能障礙。盡管 112 Gb/s-PAM4 信號技術被認為是一項重大技術突破,但實現 224 Gb/s 所需的遠不止 “帶寬翻倍 ”這么簡單。為實現 224 Gb/s 數據傳輸速率而設計的系統帶來了重大的物理挑戰,從需要保持信號完整性和減少電磁干擾 (EMI) 到更強大的熱管理策略。
同樣存在問題的是,在不斷縮小的空間中擠出更多容量和連接性的同時,還需要不斷提高性能。因此,這不是一個簡單升級底層計算和連接能力以支持 224 Gb/s 速率的問題,而是如何以最佳方式利用 224 G 技術創新重新設計人工智能數據中心的問題。這就需要整個生態系統開展新層次的行業合作和共同開發,以確保組件、硬件、架構、連接、機械完整性和信號完整性之間的互操作性,從而解決電氣通道的物理問題,并設計出卓越的機械解決方案。
設計或重新設計 224 Gb/s 解決方案需要所有組件之間無縫的電氣連接,以防止出現性能瓶頸。共同開發的思維方式對于創建一種透明的方法來識別和解決信號完整性和其他性能隱患至關重要。
板與板之間的高速連接
高速板對板連接器可實現 GPU、加速器和其他組件之間的快速數據交換,從而大大提高人工智能數據中心的效率。這些連接器在處理器、內存模塊和其他關鍵組件之間提供不間斷的通信,并且必須具有足夠的彈性,能夠承受振動、溫度波動、沖擊和物理處理等環境壓力。
支持高數據傳輸速率的能力有助于實現復雜計算和數據處理任務所需的性能水平。此外,連接器的高數據傳輸速率尤其有利于訓練和推理任務,在這些任務中,及時處理數據對于人工智能算法的性能至關重要。
高速板對板連接器的設計必須注重信號完整性,以便準確、無失真的傳輸數據。在數據準確性要求極高的應用中,例如涉及醫療設備和航空航天系統的應用,可靠性至關重要。
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計自由度,以滿足特定的人工智能應用要求,尤其是在空間有限的情況下。例如,混合和匹配 2.5 毫米和 5.5 毫米連接器可使工程師微調連接器堆疊高度,以獲得最佳性能。密集的連接器配置可節省印刷電路板 (PCB) 上的寶貴空間。
Molex 的 Mirror Mezz Enhanced 高速夾層板對板連接器提高了阻抗容限,減少了串擾,保持了行業領先的密度,并支持 224 Gb/s-PAM4。這些可互換的雌雄同體連接器可交叉配接,形成 5 毫米、8 毫米和 11 毫米的超低和中等堆疊高度。在相同的占地面積內,兩個連接器可以組合成三種不同的配置,而傳統的連接器設計需要六個連接器。為確保在更高速度下實現可靠的性能,Molex 通過交錯插針位置優化了端子結構,并將制造工藝升級為插入成型,以實現更高性能所需的精確位置和公差。
Mirror Mezz Enhanced 與 Inception 無性別背板系統、CX2 雙速近 ASIC 連接器到電纜系統、OSFP 1600 I/O 解決方案以及 QSFP 800 和 QSFP-DD 1600 I/O 解決方案一起,加入了 Molex 的端到端 224G 創新解決方案系列。
Inception 從電纜優先的角度進行設計,支持可變間距密度、最佳信號完整性以及與多種系統架構的輕松集成,從而提供了更大的應用靈活性。
CX2 Dual Speed 是 Molex 的 224 Gb/s-PAM4 近 ASIC 連接器到電纜系統,可在配接后提供螺釘嚙合、集成應力消除功能、可靠的機械擦拭和完全受保護的 “防拇指 ”配接接口,以提高長期可靠性。
產品組合中還有 OSFP 1600 解決方案,包括 SMT 連接器和保持架、BiPass 以及直接連接電纜 (DAC) 和有源電子電纜 (AEC) 解決方案,每個連接器可實現每通道 224 Gb/s PAM4 或 1.6T 的總速度。此外,QSFP 800 和 QSFP-DD 1600 解決方案為 SMT 連接器和保持架、BiPass 以及 DAC 和 AEC 解決方案提供了升級功能,可實現每通道 224 Gb/s-PAM 或每個連接器 1.5T 的聚合速度。
這一系列高速連接器共同實現了數據傳輸能力,使客戶能夠跟上數據密集型應用的需求,促進組件之間順暢快速的通信。該系列連接器具有"盒到盒"擴展能力,使數據中心架構師能夠通過雙連接器電纜背板、三連接器和四連接器系統實現多個機箱之間的互聯,每個部分都經過速度和機械堅固性優化。
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