突破性能瓶頸：Molex連接器高速互連解決方案的崛起

隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，高性能計算和機器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)中心的性能要求日益提升。224 Gbps-PAM4連接器的創(chuàng)新解決方案不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，也滿足了復(fù)雜計算任務(wù)對信號完整性和穩(wěn)定性的需求。從高速板對板連接器到全新的Mirrior Mezz系列產(chǎn)品，這些進(jìn)展共同推動了AI應(yīng)用的發(fā)展，開啟了高速互連時代的新篇章。

在人工智能中，高性能計算(AI)和機器學(xué)習(xí)(ML)隨著該領(lǐng)域的不斷演變，各種應(yīng)用程序?qū)?fù)雜的計算水平、大量的存儲容量和無縫連接提出了前所未有的要求。實現(xiàn)更快更有效的電子組件之間的通信，可以促進(jìn)專門建立的生成式AI數(shù)據(jù)中心對巨大數(shù)據(jù)集進(jìn)行計算，并通過文字、視頻、聲頻、圖片等方式進(jìn)行即時響應(yīng)。

為滿足性能要求，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師必須擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)需要擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 PAM4 適用于調(diào)配方案 224 Gbps 數(shù)據(jù)傳輸速度。這給互聯(lián)解決方案帶來了巨大的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了新技術(shù)的應(yīng)用，充分利用了路由、空間效率和電源管理的先進(jìn)對策。

為了支持這些全新的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)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、側(cè)板和近ASIC連接器的電纜解決方案，其運行速度達(dá)到 224 Gbps-PAM4。

接近物理定律

再次設(shè)想224 Gbps-為了創(chuàng)造性能障礙，PAM4生態(tài)系統(tǒng)的連接必須結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。盡管112 Gbps-PAM4 在技術(shù)上，信令技術(shù)曾經(jīng)是一個重大的技術(shù)突破，但是已經(jīng)升級到了 224 Gbps 能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的性能提升，遠(yuǎn)不止“帶寬翻倍”。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，224 Gbps 由于數(shù)據(jù)傳輸速度而設(shè)計的系統(tǒng)，增加了包括信號完整性、減少干擾信號在內(nèi)的巨大物理挑戰(zhàn)(EMI)到熱管理。

同樣的問題是，在不斷縮小的空間中擠壓大量容量和連接，同時不斷提高特性。因此，這不是支持底層計算和連接能力的簡單升級。 224 Gbps 速度的難題，而是怎樣用最好的方法？ 224 Gbps技術(shù)創(chuàng)新重新設(shè)計AI數(shù)據(jù)中心的問題。為了確保零部件、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，需要整個生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行新的領(lǐng)域合作和合作開發(fā)，從而解決電氣通道的物理問題，設(shè)計出性能優(yōu)異的機器解決方案。

設(shè)計或重新設(shè)計 224 Gbps 為了避免影響整個系統(tǒng)的性能瓶頸，解決方案必須在所有部件之間實現(xiàn)無縫電氣連接。從最初的概念階段開始，采用合作開發(fā)的思維方式，識別信號完整性和其他特性隱患尤為重要，建立透明的方法。

板對板高速連接提高AI應(yīng)用

通過實現(xiàn) GPU、加速器和其他部件之間的快速數(shù)據(jù)傳輸大大提高了高速板對板連接器的AI應(yīng)用效率。同樣重要的是，根據(jù)這些連接器的集成，它們可以在處理器、內(nèi)存模塊和其他關(guān)鍵組件之間提供不間斷的通信運作。除支持外224 Gbps-除PAM4規(guī)定外，所有組件和互連器件都必須具有足夠的韌性，以承受環(huán)境應(yīng)力，如振動、溫度波動、沖擊物理操作等。

應(yīng)用高數(shù)據(jù)傳輸速率有助于實現(xiàn)復(fù)雜計算數(shù)據(jù)處理任務(wù)所需的特性水平。此外，AM26LS32AIDR連接器的高數(shù)據(jù)傳輸速率能力特別有利于任務(wù)的實踐和推理。在這些任務(wù)中，妥善處理數(shù)據(jù)對AI算法的特性至關(guān)重要。

除了速度和效率，連接器的穩(wěn)定性和傳輸信號的完整性也非常重要。高速板對板連接器的設(shè)計必須注意信號的完整性，以確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，不丟失幀。這種穩(wěn)定性在醫(yī)療設(shè)備和航天工程系統(tǒng)的應(yīng)用等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不容妥協(xié)的應(yīng)用中非常重要。

這些連接器還有一個優(yōu)點，就是適用于不同的層高，從而為工程師提供更大的設(shè)計可玩性，特別是在空間有限的情況下，可以選擇最適合特定人工智能技術(shù)需求的產(chǎn)品。例如，根據(jù)混合組合2.5毫米和 5.5毫米連接器，工程師可以調(diào)整連接器的層壓高度，以獲得最佳的性能和效率。集中連接器配備也可以節(jié)省印刷電路板(PCB)世界上珍貴的空間。

Mirror Mezz Enhanced 提高信號完整性和模塊化能力

Molex莫仕高速扣板連接器 Mirror Mezz Mirrororo系列最新成員 Mezz Enhanced 扣板互連技術(shù)能支持扣板互連技術(shù) 224 Gbps-PAM4。這種先進(jìn)的連接器提高了阻抗限制，減少了串?dāng)_。另外，Molex 根據(jù)使用情況，莫仕 2.5mm 和為保持行業(yè)領(lǐng)先的安裝密度，5.5mm連接器提供不同的層壓高度。

Mirror Mezz系列連接器采用高擴展性公母同體設(shè)計，可輕松交叉連接，并提供包括 5mm、配備8毫米或11毫米的極低和中等層高選項。降低配接偏差，優(yōu)化安裝工藝，提高易用性、效率和生產(chǎn)率，同時為工程師提供更大的設(shè)計可玩性，特別有利于空間有限、設(shè)計復(fù)雜的應(yīng)用，可以選擇最適合工程設(shè)計特定要求的配置。

擁有 Mirror Mezz，設(shè)計師可以將兩個連接器結(jié)合起來，在相同的設(shè)計空間中建立三種不同的設(shè)備。相比之下，傳統(tǒng)的連接器設(shè)計必須有六個連接器，這將增加材料、工具、生產(chǎn)和安裝成本。Mirror Mezz Enhanced 還可以通過減少零件編號的數(shù)量來簡化供應(yīng)鏈和材料清單(BOM)管理。

Mirror Mezz Enhanced的另一個主要優(yōu)點是可以支持 224 在不降低之前，Gbps的速度傳輸數(shù)據(jù) Mirror Mezz型號配置密度。為確?？煽啃阅芤愿叩乃俣韧瓿?，Molex 根據(jù)交疊管腳布局，莫仕對端子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并將加工工藝升級為插入成型，以達(dá)到更高性能所需的精確布局和容差。

連接創(chuàng)新包括224G生態(tài)系統(tǒng)

Mirror Mezz 加入Molex莫仕端到端224G創(chuàng)新解決方案系列的Enhanced。2023 年 5 每月公司向芯片產(chǎn)品組合發(fā)布了首次上市的芯片，包括 Mirror MezzEnhanced，及其 Inception電纜側(cè)板系統(tǒng)，CX2 Dual Speed 從ASIC連接器到電纜系統(tǒng)，OSFP 1600 I/O QSFP解決方案 800和QSFP-DD 1600 I/O 解決方法。

1、Inception 電纜側(cè)板系統(tǒng)

從電纜的優(yōu)先級來看，Inception電纜側(cè)板系統(tǒng)適用于可變間隔密度、最佳信號完整性和多種系統(tǒng)架構(gòu)的集成，從而提供了更大的應(yīng)用靈活性。

2、CX2 Dual Speed

CX2 Dual Speed 是莫仕的Molex 224 Gbps-PAM4近ASIC連接器到電纜系統(tǒng)，提供插入后螺釘齒合、集成應(yīng)變清除、可靠的機器擦洗和完全保護(hù)的“防拇指”(thumb proof)“插入接口，以提高長期穩(wěn)定性。

3、OSFP 1600解決方法

OSFP 1600解決方案進(jìn)一步完善了產(chǎn)品組合，包括 SMT 連接器和屏蔽罩，BiPass 并且相互連接(DAC)還有有源電線電纜(AEC)每一個連接器都可以實現(xiàn)每個通道的解決方案。224 Gbps-或者PAM4速度 1.6T 整體速度。

4、QSFP 800和QSFP-DD解決方法

和OSFP產(chǎn)品類型一樣，QSFP 800和 QSFP-DD 解決方法為 SMT 連接器和屏蔽罩，BiPass 及其 DAC 和 AEC 解決方法可以提升每個信道，提升每個信道。224 Gbps-每個連接器的PAM4速度或連接器 1.5T 整體速度。

未來將迎來下一代高速互聯(lián)

一般來說，這些創(chuàng)新的高速連接器系列完成了高傳輸數(shù)據(jù)的能力，促進(jìn)了客戶跟蹤數(shù)據(jù)密集應(yīng)用的需求，促進(jìn)了部件之間流暢快速的通信。這種“盒子到盒子”的擴展能力促使數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師通過雙連接器電纜側(cè)板、三連接器和四連接器系統(tǒng)連接多個機箱，每個部分都提高了速度和機械堅固性。

伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來高速連接器的創(chuàng)新將朝著進(jìn)一步微型化、提高數(shù)據(jù)傳輸速度和電源效率的核心方向發(fā)展。緊跟這些發(fā)展趨勢對于依靠高性能計算和人工智能技術(shù)的企業(yè)和行業(yè)尤為重要。為了支持人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，以及未來可能發(fā)生的任何計算方法，Molex莫仕將繼續(xù)深化與客戶和主要技術(shù)先驅(qū)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(shù)據(jù)中心架構(gòu)。