通信：“無(wú)源+有源”銅纜并行，構筑數據中心底層連接

  ICC訊  當地時(shí)間12月2日，美國芯片大廠(chǎng)Marvell宣布同亞馬遜AWS達成一份為5年的協(xié)議，Marvell將向AWS提供的系列芯片包括定制AI產(chǎn)品、有源電纜(AEC)、PCIe重定時(shí)器(Retimer)等。

  高速銅纜分為無(wú)源銅纜和有源銅纜兩類(lèi)。無(wú)源銅纜DAC，即直連線(xiàn)纜或直連，銅纜是無(wú)源線(xiàn)纜。無(wú)源DAC有著(zhù)低成本、低功耗、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，常用于數據中心同機柜或相鄰機柜之間的數據傳輸，是目前高速線(xiàn)纜市場(chǎng)主流產(chǎn)品。有源銅纜，是無(wú)源銅纜的演進(jìn)，隨著(zhù)傳輸速率的提升，無(wú)源銅纜損耗過(guò)大無(wú)法滿(mǎn)足互聯(lián)長(cháng)度，有源銅纜應需而出，即在DAC基礎上加入信號調節芯片后，即形成有源電纜，分為ACC和AEC。其中ACC使用ReDriver技術(shù)，適合短距離應用。AEC采用Retimer技術(shù)，支持更長(cháng)距離和更高穩定性。目前，無(wú)源銅纜由于傳輸距離較短所以一般用于機柜內設備間的互連;有源電纜的傳輸距離相對長(cháng)些，可用于機柜間設備的互連。

  無(wú)源銅纜高速化呈定勢，英偉達新一代產(chǎn)品率先應用。根據LightCounting(LC)發(fā)布的報告，作為服務(wù)器連接以及在解耦合式交換機和路由器中用作互連，高速銅纜的銷(xiāo)售不斷增長(cháng)。預計從2023年到2027年高速銅纜的年復合增長(cháng)率為25%，到2027年，高速銅纜的出貨量預計將達到2,000萬(wàn)條。在年初的GTC大會(huì )上，英偉達選擇強化電連接而非光連接，在GB200機柜率先應用了高速銅纜技術(shù)。GB200NVLinkSwitch和Spine由72個(gè)BlackwellGPU采用NVLink全互連，具有5000根NVLink銅纜(合計長(cháng)度超2英里)。單機柜內部采用NVLink5.0銅纜電連接，此方案可減少20kW的計算能耗，銅纜的特點(diǎn)在于成本低、能耗小，但距離近、帶寬小。國內，224G高速銅纜技術(shù)缺少?lài)一蛐袠I(yè)標準。目前廣東省連接器協(xié)會(huì )聯(lián)合中興、樂(lè )庭、中航光電、安瀾萬(wàn)錦、慶虹、航天電器、中天射頻等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)正編制224G高速銅纜系列團體標準，填補國內224Gbps高速電纜國內測試標準的空白。

  數據中心網(wǎng)絡(luò )架構決定傳輸方式，推理側爆發(fā)加速AEC演進(jìn)。數據中心有三層架構和兩層(fat-tree)架構，不同的場(chǎng)景決定了數據中心架構的選擇，三層架構偏推理應用，兩層架構偏訓練;不同的鏈路長(cháng)度決定了更適配何種傳輸方式，以傳統三層架構數據中心為例，由外及內來(lái)看，Spine和Leaf之間鏈路距離在2km以?xún)?，Leaf到TOR的鏈路距離一般小于500m，此場(chǎng)景更適配用光模塊+光纖或有源光纜(AOC)連接;從服務(wù)器網(wǎng)卡到TOR的鏈路距離一般小于20米，此場(chǎng)景更適配用無(wú)源銅纜或有源銅纜來(lái)連接。在以訓練為主的數據中心架構中，短距離內且大運算量的交互傳輸要求更高，因此催生了對無(wú)源高速銅纜的需求，隨著(zhù)訓練階段逐漸轉為推理階段，且在推理階段各家自行組網(wǎng)的比例提升，AEC需求有望進(jìn)一步提升。