構建未來(lái)數據中心 發(fā)揮人工智能AI的力量

  隨著(zhù)高性能計算，在人工智能(AI)和機器學(xué)習(ML)領(lǐng)域中不斷演進(jìn)，各種應用對復雜計算能力、海量存儲容量和無(wú)縫連接提出了前所未有的需求。電子組件之間實(shí)現更快速、更高效的通信，能夠促使專(zhuān)門(mén)構建的生成式AI數據中心計算龐大的數據集，并且以文本、視頻、音頻、圖片等形式做出實(shí)時(shí)響應。

  為了滿(mǎn)足性能需求，數據中心架構師必須擴展系統結構，通過(guò) PAM4 調制方案支持 224 Gbps 數據傳輸速率。這給互連解決方案帶來(lái)了巨大的挑戰，推動(dòng)新的技術(shù)的運用，同時(shí)充分利用路由、空間效率和電源管理方面的先進(jìn)策略。

  為了支持這些全新的數據中心架構，業(yè)界涌現了一系列完整的互連解決方案，包括高速板對板連接器、下一代電纜、背板和近ASIC連接器對電纜解決方案，運行速率高達 224 Gbps-PAM4。

  逼近物理定律

  重新構想224 Gbps-PAM4生態(tài)系統的連接性需要架構創(chuàng )新，以突破性能障礙。盡管112 Gbps-PAM4 信令技術(shù)曾經(jīng)是一項重大的技術(shù)突破，但提高到 224 Gbps 能夠達到巨大的性能提升，遠不止“帶寬翻倍”。為實(shí)現 224 Gbps 數據傳輸速率而設計的系統，帶來(lái)了艱巨的物理挑戰，包括信號完整性、減少電磁干擾 (EMI) 到熱管理。

  同樣存在問(wèn)題的是，在不斷縮小的空間中擠出更多容量和連接的同時(shí)，還需要不斷提高性能。因此，這不是一個(gè)簡(jiǎn)單升級底層計算和連接能力以支持 224 Gbps 速率的問(wèn)題，而是如何以最佳方式利用  224 Gbps技術(shù)創(chuàng )新重新設計AI數據中心的問(wèn)題。這就要求整個(gè)生態(tài)系統開(kāi)展新層次的行業(yè)合作和共同開(kāi)發(fā)，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(wèn)題，并設計出具有卓越性能的機械解決方案。

  設計或重新設計 224 Gbps 解決方案，需要在所有的組件之間實(shí)現無(wú)縫電氣連接，以防止出現影響整體系統的性能瓶頸。從最初的概念階段就開(kāi)始采用共同開(kāi)發(fā)的思維方式，對于創(chuàng )建透明的方法來(lái)識別和解決信號完整性和其他性能隱患至關(guān)重要。

  板對板高速連接增強AI應用

  通過(guò)實(shí)現 GPU、加速器和其他組件之間的快速數據交換，高速板對板連接器大大提高了AI應用的效率。同樣重要的是，通過(guò)集成這些連接器，可以在處理器、內存模塊和其他關(guān)鍵組件之間提供不間斷的通信運作。除了支持 224 Gbps-PAM4 要求之外，所有組件和互連器件還必須具有充足的韌性，以承受振動(dòng)、溫度波動(dòng)、沖擊和物理操作等環(huán)境應力。

  支持高數據傳輸速率有助于實(shí)現復雜計算和數據處理任務(wù)所需要的性能水平。此外，連接器的高數據傳輸速率能力特別有利于訓練和推理任務(wù)，在這些任務(wù)中，及時(shí)處理數據對于A(yíng)I算法的性能非常關(guān)鍵。

  除了速度和效率，連接器的可靠性及其傳輸信號的完整性也是極為重要的。高速板對板連接器的設計必須注重信號完整性，確保所傳輸的數據準確無(wú)誤、不失真。這種可靠性在數據準確性不容妥協(xié)的應用中是非常重要的，例如涉及醫療設備和航空航天系統的應用。

  這些連接器還有另一項優(yōu)勢，即支持不同的堆疊高度，從而為工程師提供了更大的設計自由度，可以選擇最適合特定人工智能應用需求的產(chǎn)品配置，特別是在空間有限的情況下。例如，通過(guò)混合搭配2.5mm和 5.5mm連接器，工程師能夠微調連接器的堆疊高度，以獲得最佳的性能和效率。密集的連接器配置還可節省印刷電路板 (PCB) 上的寶貴空間。

  Mirror Mezz Enhanced提升信號完整性和模塊化能力

  Molex莫仕高速扣板連接器 Mirror Mezz 系列的最新成員Mirror Mezz Enhanced 扣板互連技術(shù)能夠支持 224 Gbps-PAM4。這款先進(jìn)的連接器提高了阻抗容限并減少了串擾。此外，Molex 莫仕通過(guò)使用 2.5mm 和 5.5mm 連接器提供不同的堆疊高度，保持行業(yè)領(lǐng)先的安裝密度。

  Mirror Mezz系列連接器采用高擴充性的公母同體設計，可以輕松交叉配接，并提供包括 5mm、8mm或11mm配置的超低和中等堆疊高度選項。減少配接誤差、簡(jiǎn)化了裝配過(guò)程，并提高了可用性、效率和生產(chǎn)率，同時(shí)為工程師提供了更大的設計自由度，能夠選擇最適合工程設計特定需求的配置，對于空間受限和復雜設計至關(guān)重要的應用尤其有利。

  有了 Mirror Mezz，設計工程師可以將兩款連接器組合起來(lái)，在相同的設計空間內創(chuàng )建三種不同的配置。相比之下，傳統的連接器設計則總計需要六個(gè)連接器，從而導致材料、工具、制造和裝配成本的增加。Mirror Mezz Enhanced 還通過(guò)減少部件編號的數量來(lái)簡(jiǎn)化供應鏈和材料清單 (BOM) 管理。

  Mirror Mezz Enhanced的另一大優(yōu)勢是能夠支持 224 Gbps速率數據傳輸，而不會(huì )降低先前 Mirror Mezz 型款的配置密度。為了確保在更高的速度下實(shí)現可靠的性能，Molex 莫仕通過(guò)交錯引腳布局優(yōu)化了端子結構，并且將制造工藝升級為插入成型，以實(shí)現更高性能所需的精確布局和容差。

  涵蓋224G生態(tài)系統的連接創(chuàng )新

  Mirror Mezz Enhanced加入了Molex莫仕端到端224G創(chuàng )新解決方案系列。2023 年 5 月公司發(fā)布了率先上市的芯片到芯片產(chǎn)品組合，其中包括 Mirror Mezz Enhanced，以及 Inception線(xiàn)纜背板系統、CX2 Dual Speed 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。

  1 Inception 線(xiàn)纜背板系統

  Inception線(xiàn)纜背板系統從電纜優(yōu)先的角度進(jìn)行設計，支持可變間距密度、最佳信號完整性并易于與多種系統架構集成，從而提供了更大的應用靈活性。

  2 CX2 Dual Speed

  CX2 Dual Speed 是 Molex莫仕的 224 Gbps-PAM4 近ASIC連接器到電纜系統，提供插配后螺釘嚙合、集成應變消除功能、可靠的機械擦拭和完全受保護的“防拇指(thumb proof)”插配接口，以提高長(cháng)期可靠性。

  3 OSFP 1600解決方案

  OSFP 1600 解決方案進(jìn)一步完善了產(chǎn)品組合，其中包括 SMT 連接器和屏蔽罩、BiPass 以及直接連接 (DAC) 和有源電力電纜 (AEC) 解決方案，每個(gè)連接器可實(shí)現每信道 224 Gbps-PAM4 速率或 1.6T 總體速率。

  4 QSFP 800和QSFP-DD解決方案

  與OSFP產(chǎn)品系列一樣，QSFP 800 和 QSFP-DD 解決方案為 SMT 連接器和屏蔽罩、BiPass 以及 DAC 和 AEC 解決方案提供了升級功能，可實(shí)現每信道 224 Gbps-PAM4速率或每個(gè)連接器 1.5T 總體速率。

  迎接下一代高速互連的未來(lái)

  總體而言，這些革新性的高速連接器系列實(shí)現了高數據傳輸能力，使得客戶(hù)能夠跟進(jìn)數據密集型應用的需求，促進(jìn)組件之間進(jìn)行順暢快速的通信。這種“盒到盒”擴展能力使得數據中心架構師能夠通過(guò)雙連接器電纜背板、三連接器和四連接器系統實(shí)現多個(gè)機箱之間的互連，并且每個(gè)部分都為速率和機械堅固性而優(yōu)化。

  隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步，高速連接器的未來(lái)創(chuàng )新將朝著(zhù)進(jìn)一步小型化、提高數據傳輸速率和電源效率為重點(diǎn)的方向發(fā)展。對于依賴(lài)高性能計算和人工智能應用的企業(yè)和行業(yè)來(lái)說(shuō)，緊跟這些發(fā)展趨勢至關(guān)重要。

  Molex莫仕將繼續深化與客戶(hù)和主要技術(shù)先驅的合作，保持積極進(jìn)取的創(chuàng )新步伐，連接和完善下一代數據中心架構，以支持不斷發(fā)展的人工智能應用，以及未來(lái)可能出現的任何計算方式。