數(shù)據(jù)中心連接系統(tǒng)：靈活連接與高效供電

隨著數(shù)據(jù)中心飛躍式的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心已演變?yōu)槲锢砗吞摂M基礎(chǔ)設(shè)施，許多公司運(yùn)行混合云即兩種數(shù)據(jù)中心的組合，具有各種各樣的架構(gòu)、配置。數(shù)據(jù)中心在最基本層面上集中了各種設(shè)備。數(shù)據(jù)在多種設(shè)備上存儲(chǔ)、管理和傳播。數(shù)據(jù)中心包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)組件，常見的組件有冗余電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信連接。

數(shù)據(jù)中心的體量仍在不斷增加，對(duì)于云存儲(chǔ)需求也在不斷增加，其中有一個(gè)組件必須保持穩(wěn)定，就是電力連接。數(shù)據(jù)中心的電力系統(tǒng)既需要一個(gè)現(xiàn)代化、互連且可靠的基礎(chǔ)架構(gòu)，又少不了可靠和高性能的連接。

數(shù)據(jù)中心技術(shù)轉(zhuǎn)變給連接帶來的影響

首先是服務(wù)器技術(shù)的轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變帶來的影響很直接，那就是速度。10Gbps、25Gbps、40Gbps、50Gbps、100Gbps以及更快的速度，服務(wù)器技術(shù)的轉(zhuǎn)變意味著必須改進(jìn)現(xiàn)有連接器以獲得更高速度，實(shí)現(xiàn)通用互連，靈活互連，而且速度的增加要在不增加熱輸出的情況下。

第二點(diǎn)是存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)變，協(xié)議正在融合是大趨勢(shì)，PCIe交換允許訪問更多驅(qū)動(dòng)器用于提高性能，而這意味著需要更多內(nèi)部以及外部電纜。另一方面，閃存也推動(dòng)了電纜在密封性和其他性能上的提升。

第三點(diǎn)影響來自200G/400G上行鏈路，超大規(guī)模需求推動(dòng)200G/400G上行鏈路的發(fā)展，更低損耗的更大規(guī)模開關(guān)趨勢(shì)目前已經(jīng)通過正交和有線背板連接架構(gòu)得以滿足。

當(dāng)我們?cè)谔岣邤?shù)據(jù)速率時(shí)，數(shù)據(jù)丟失會(huì)隨著數(shù)據(jù)速率的提高而增加。所以對(duì)于拔高數(shù)據(jù)速率的連接器，我們需要確保數(shù)據(jù)盡可能少的丟失，數(shù)據(jù)丟失會(huì)縮短在較高數(shù)據(jù)速率下發(fā)送信號(hào)的距離。另外更高的數(shù)據(jù)速率、更多電纜的使用意味著消耗更多電力。數(shù)據(jù)中心消耗更多電力，熱問題就會(huì)隨之而來，在數(shù)據(jù)中心的連接系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，優(yōu)化配電、降低熱能級(jí)、提高互連的高速/低延遲性能是每個(gè)連接系統(tǒng)都希望實(shí)現(xiàn)的，其中靈活的連接和供電是當(dāng)今數(shù)據(jù)中心連接設(shè)計(jì)中的核心。

數(shù)據(jù)中心靈活連接

在數(shù)據(jù)中心中，分散式架構(gòu)正推動(dòng)著數(shù)據(jù)流量處理方式的創(chuàng)新，而且這一趨勢(shì)很明顯。數(shù)據(jù)靈活交換使得機(jī)架與服務(wù)器間的連接量大增，對(duì)于機(jī)架間、機(jī)架內(nèi)，甚至多數(shù)箱內(nèi)的此類連接都采用銅纜，銅纜方案因?yàn)閮r(jià)格適中，易于使用，性能良好具有一定優(yōu)勢(shì)。

數(shù)據(jù)速率提升可采用高速單鏈路設(shè)計(jì)，也可使用并行多高速鏈路提供更高的聚合速度，就速度來說目前絕大部分連接都能實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率，這點(diǎn)倒不用擔(dān)心。基于銅纜連接的技術(shù)創(chuàng)新在于提升電纜性能的基礎(chǔ)上，以更高的效率提供了高密度信號(hào)和電力。銅纜也正在針對(duì)400 千兆帶寬進(jìn)行優(yōu)化，使其能夠以更高的數(shù)據(jù)速率盡可能擴(kuò)大使用范圍。

此類細(xì)電纜滿足了高密度機(jī)架內(nèi)部應(yīng)用對(duì)于超薄、輕巧和高度靈活的無(wú)源布線解決方案的需求，解決眾多數(shù)據(jù)通信布線問題。這種大容量高速I/O互連系統(tǒng)配合經(jīng)過優(yōu)化后的銅纜組件可作為以太網(wǎng)、光纖通道和InfiniBand所需光纖的高速、高性價(jià)比替代品。當(dāng)然，在I/O互連端口提升散熱性能也是非常有必要的，在設(shè)計(jì)連接時(shí)從數(shù)據(jù)系統(tǒng)中盡可能減少熱損耗。

數(shù)據(jù)中心高效供電

從電力進(jìn)入數(shù)據(jù)中心到使用，電力分配到實(shí)際使用點(diǎn)的損耗為10%到15%。效率更高的電力連接器、母線連接器能夠有效減少電壓損耗，以更高效方式提供電力。緊湊、高密度是數(shù)據(jù)中心選擇電力連接器最看重的。

更高的信號(hào)密度連接設(shè)計(jì)里模塊化成了趨勢(shì)，信號(hào)端子直接終端模塊集成使得終端模塊能支持更多信號(hào)，信號(hào)密度有了極大的提升。模塊化優(yōu)勢(shì)也不止于此，模塊化組合的通用優(yōu)勢(shì)——組合形式多樣，也讓高效供電設(shè)計(jì)少了很多局限。

電流能力體現(xiàn)得也很直觀，電流連接器每個(gè)端子能承載的電流能力決定了它能否滿足大功率數(shù)據(jù)中心對(duì)更高功率和更高性能的要求。同樣，散熱能力也是高效供電里必不可少的，這決定了連接器能否適配緊湊的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)。

小結(jié)

數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)張需要有更高數(shù)據(jù)速率的連接以及更強(qiáng)大高效的供電支持。對(duì)數(shù)據(jù)中心里的各類連接系統(tǒng)來說，跟上不斷變化的數(shù)據(jù)速率、帶寬需求以及供電需求是一場(chǎng)持續(xù)的戰(zhàn)斗。