448G連接如何塑造未來(lái)的數(shù)據(jù)中心

  ICC訊 下一代數(shù)據(jù)速率的突破看似遙遠(yuǎn)，但448G連接已經(jīng)近在眼前。Molex莫仕設(shè)計(jì)工程師正在探索實(shí)現(xiàn)這一里程碑所需的關(guān)鍵組件和技術(shù)，應(yīng)對(duì)當(dāng)前的挑戰(zhàn)，為未來(lái)的突破做好準(zhǔn)備。

  448 Gbps技術(shù)標(biāo)志著連接性的一次變革性飛躍，為前所未有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理提供了可能。先進(jìn)制造、沉浸式技術(shù)、醫(yī)療診斷、自動(dòng)駕駛汽車、智能城市和工業(yè)4.0等行業(yè)將從更高速率和帶寬中獲益，推動(dòng)依賴大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)響應(yīng)的應(yīng)用發(fā)展。

  然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非易事。通過(guò)224G技術(shù)獲得的豐富經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，正在為早期的448G開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)，工程師們正專注于解決信號(hào)衰減、功耗和熱管理等挑戰(zhàn)。我們憑借目前的開(kāi)發(fā)成果以及與客戶積極合作，正在為高效、可擴(kuò)展的448G系統(tǒng)鋪平道路，同時(shí)不斷突破極限。

  隨著人工智能應(yīng)用不斷發(fā)展，大語(yǔ)言模型對(duì)計(jì)算資源的需求呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，建構(gòu)能夠滿足這些數(shù)據(jù)傳輸需求的基礎(chǔ)設(shè)施變得更加迫切?，F(xiàn)在就必須開(kāi)始進(jìn)行積極主動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，確保為448G技術(shù)的未來(lái)部署做好準(zhǔn)備。

  448G的關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

  要實(shí)現(xiàn)448G需要解決一系列相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，包括保持信號(hào)完整性、管理熱量和實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。隨著連接速率的提高，以上每個(gè)要素都會(huì)帶來(lái)特定的技術(shù)復(fù)雜性。

  在更高的速率下，插入損耗和串?dāng)_的影響會(huì)更加突出，從而干擾數(shù)據(jù)傳輸。Molex莫仕工程師不斷改進(jìn)屏蔽技術(shù)并優(yōu)化信號(hào)調(diào)節(jié)方法，即使在高密度環(huán)境中也能保持可靠的數(shù)據(jù)流。新的挑戰(zhàn)，例如在不影響穩(wěn)定性的情況下設(shè)計(jì)更高密度的互連，也推動(dòng)了通道架構(gòu)和屏蔽材料的創(chuàng)新。

  熱管理則是另一個(gè)重大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的空氣冷卻系統(tǒng)無(wú)法有效處理448G 傳輸速率產(chǎn)生的熱量。工程師們正在開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的解決方案，例如通過(guò)液冷和混合方法來(lái)管理熱負(fù)荷，同時(shí)保持能源效率和穩(wěn)定運(yùn)行。這些系統(tǒng)可減少熱限制，實(shí)現(xiàn)更密集的配置，最大限度地減少高速數(shù)據(jù)中心設(shè)備所需的物理空間。

  適應(yīng)性同樣重要。數(shù)據(jù)中心需要結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間的連接器，以提供高性能的同時(shí)最小化占用的實(shí)體空間。我們的工程師正在探索既能與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)縫集成，又能支持未來(lái)增長(zhǎng)的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)448G速率還需要對(duì)整個(gè)通道和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的審視，以識(shí)別通道中斷的位置、插入損耗如何影響信號(hào)完整性，以及散熱需求如何推動(dòng)系統(tǒng)創(chuàng)新。這包括研究共同封裝的光學(xué)器件以減少互聯(lián)上的能量損耗，以及開(kāi)發(fā)可提高吞吐量的新型基板。

  權(quán)衡利弊與調(diào)制技術(shù)

  選擇合適的調(diào)制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)448G的關(guān)鍵。雖然PAM4是當(dāng)前高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，然而，為了滿足帶寬需求，業(yè)界將會(huì)需要PAM6、PAM8甚至PAM16等更高階的方法。這些技術(shù)支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，但也帶來(lái)了更大的復(fù)雜性、更高的功耗和更高的潛在錯(cuò)誤率。

  例如，PAM8和PAM16可降低Nyquist頻率要求，從而在帶寬受限的通道中實(shí)現(xiàn)更好的性能。然而，這些技術(shù)需要先進(jìn)的糾錯(cuò)和噪聲管理系統(tǒng)，才可在大規(guī)模下保持可靠性。

  為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，工程師正在改進(jìn)調(diào)制方案，探索先進(jìn)的電源管理策略。通過(guò)采用差分信號(hào)和增強(qiáng)型編碼方法等新型信令技術(shù)，開(kāi)發(fā)人員力求在電源效率和信號(hào)完整性之間取得平衡。Molex莫仕工程師正在努力改進(jìn)這些方法，以平衡能源需求和信號(hào)完整性，為可擴(kuò)展的下一代系統(tǒng)鋪平道路。

  不斷演進(jìn)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

  向448G過(guò)渡將推動(dòng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施的顯著變化。當(dāng)前的架構(gòu)可能不再適應(yīng)，需要采用全新的方法來(lái)滿足更高速率對(duì)密度、能源和冷卻要求。

  新興的448G解決方案將需要重新考慮數(shù)據(jù)中心的空間分配和冷卻策略。液冷系統(tǒng)等先進(jìn)的冷卻方法可以減少熱量限制，實(shí)現(xiàn)更高密度的配置，從而提高能效。

  共同封裝光學(xué)器件和新型基板設(shè)計(jì)等混合解決方案，通過(guò)解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的實(shí)體限制，提供了前進(jìn)的可能性。例如，共封裝光學(xué)技術(shù)可以將光學(xué)模塊放置在更靠近處理單元的位置，從而減少長(zhǎng)距離連接對(duì)銅纜的依賴。此外，我們還在評(píng)估新的介電材料，以提高數(shù)據(jù)傳輸效率和支持更高的帶寬需求。

  超越人工智能的應(yīng)用雖然人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)是推動(dòng)更快連接的主要?jiǎng)恿?，?48G的潛在應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些領(lǐng)域。自動(dòng)駕駛汽車依賴于快速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸來(lái)處理環(huán)境輸入并做出實(shí)時(shí)決策。同樣地，智能城市也需要強(qiáng)大的高速網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、通信和基礎(chǔ)設(shè)施管理。

  增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR)等沉浸式技術(shù)將會(huì)依賴448G支持的無(wú)縫高質(zhì)量數(shù)據(jù)流來(lái)提供不間斷的豐富用戶體驗(yàn)。這些技術(shù)需要持續(xù)的低延遲和高帶寬，因而是未來(lái)448G系統(tǒng)的理想應(yīng)用目標(biāo)。

  在醫(yī)療保健領(lǐng)域中，更快的速率將實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)診斷、大規(guī)模模擬以及病人護(hù)理和醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)步。包括先進(jìn)制造和工業(yè)自動(dòng)化在內(nèi)的工業(yè)4.0 應(yīng)用也將大大受益，利用448G支持快速數(shù)據(jù)交換和系統(tǒng)監(jiān)控。例如，高度自動(dòng)化的工廠可以利用448G實(shí)現(xiàn)近乎即時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和連接數(shù)千臺(tái)設(shè)備，從而提高運(yùn)作效率。

  這些示例表明了448G不僅僅標(biāo)志著性能的提高，而且是實(shí)現(xiàn)新功能、改變數(shù)據(jù)處理和利用方式的重要舉措。

  通過(guò)開(kāi)拓性發(fā)展推進(jìn)互聯(lián)互通

  盡管如今448G只是理論上的里程碑，但Molex莫仕正在積極準(zhǔn)備迎接448G這個(gè)必定會(huì)實(shí)現(xiàn)的未來(lái)。我們?cè)陂_(kāi)發(fā)224G解決方案方面擁有領(lǐng)先地位，這為應(yīng)對(duì)下一代連接的挑戰(zhàn)奠定了基礎(chǔ)。我們與開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目(OCP)、電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)和光網(wǎng)絡(luò)論壇(OIF)的合作，有助于制定各種新興技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和基準(zhǔn)。

  隨著業(yè)界對(duì)下一代連接的需求不斷增長(zhǎng)，Molex莫仕將繼續(xù)引領(lǐng)各界交流對(duì)話。通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯?、合作和?chuàng)新，我們正在幫助定義可能的技術(shù)。Molex莫仕224G解決方案不僅正在塑造不久將來(lái)的數(shù)據(jù)中心面貌，而且還在為448G鋪平道路。請(qǐng)即探究Molex莫仕如何規(guī)劃提升現(xiàn)今的基礎(chǔ)架構(gòu)以滿足未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸速率需求。

  文章來(lái)源：Molex莫仕連接器