人工智能數(shù)據(jù)中心的新型連接解決方案

支持新型人工智能數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的先進連接解決方案不斷涌現(xiàn)。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(fā)展。

人工智能（AI）和機器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用對復(fù)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(shù)據(jù)中心能夠計算龐大的數(shù)據(jù)集，并以文本、視頻、音頻、圖形等形式做出實時響應(yīng)。

為了跟上不斷加速的性能要求，人工智能數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師必須擴展其系統(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。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(shù)據(jù)中心設(shè)計至關(guān)重要。

新的架構(gòu)創(chuàng)新必須超越令人生畏的性能障礙。盡管 112 Gb/s-PAM4 信號技術(shù)被認(rèn)為是一項重大技術(shù)突破，但實現(xiàn) 224 Gb/s 所需的遠(yuǎn)不止 “帶寬翻倍 ”這么簡單。為實現(xiàn) 224 Gb/s 數(shù)據(jù)傳輸速率而設(shè)計的系統(tǒng)帶來了重大的物理挑戰(zhàn)，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(shù)創(chuàng)新重新設(shè)計人工智能數(shù)據(jù)中心的問題。這就需要整個生態(tài)系統(tǒng)開展新層次的行業(yè)合作和共同開發(fā)，以確保組件、硬件、架構(gòu)、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(shè)計出卓越的機械解決方案。

設(shè)計或重新設(shè)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(xiàn)性能瓶頸。共同開發(fā)的思維方式對于創(chuàng)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(guān)重要。

板與板之間的高速連接

高速板對板連接器可實現(xiàn) GPU、加速器和其他組件之間的快速數(shù)據(jù)交換，從而大大提高人工智能數(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，能夠承受振動、溫度波動、沖擊和物理處理等環(huán)境壓力。

支持高數(shù)據(jù)傳輸速率的能力有助于實現(xiàn)復(fù)雜計算和數(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)傳輸速率尤其有利于訓(xùn)練和推理任務(wù)，在這些任務(wù)中，及時處理數(shù)據(jù)對于人工智能算法的性能至關(guān)重要。

高速板對板連接器的設(shè)計必須注重信號完整性，以便準(zhǔn)確、無失真的傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求極高的應(yīng)用中，例如涉及醫(yī)療設(shè)備和航空航天系統(tǒng)的應(yīng)用，可靠性至關(guān)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(shè)計自由度，以滿足特定的人工智能應(yīng)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(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。

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?dāng)_，保持了行業(yè)領(lǐng)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(nèi)，兩個連接器可以組合成三種不同的配置，而傳統(tǒng)的連接器設(shè)計需要六個連接器。為確保在更高速度下實現(xiàn)可靠的性能，Molex 通過交錯插針位置優(yōu)化了端子結(jié)構(gòu)，并將制造工藝升級為插入成型，以實現(xiàn)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(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 解決方案一起，加入了 Molex 的端到端 224G 創(chuàng)新解決方案系列。

Inception 從電纜優(yōu)先的角度進行設(shè)計，支持可變間距密度、最佳信號完整性以及與多種系統(tǒng)架構(gòu)的輕松集成，從而提供了更大的應(yīng)用靈活性。

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嚙合、集成應(yīng)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸能力，使客戶能夠跟上數(shù)據(jù)密集型應(yīng)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(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)實現(xiàn)多個機箱之間的互聯(lián)，每個部分都經(jīng)過速度和機械堅固性優(yōu)化。