随着数据中心的速度、效率和容量的提高,持久内存已经成为云的一项关键技术。在高性能计算中,云经常需要在多个物理系统之间移动数据。为了冗余和保护,还可以复制数据,或者为了性能,可以跨物理系统分割数据。
高性能网络结构提供这些系统之间的互连。互连交换结构指的是如何设计网络的基本拓扑结构。除了持久内存,它还依赖于某些基本要素:比如在网络之间传递电信号的铜电缆。
随着持久存储交换结构互连的不断改进,它提供了支持几种新的云和混合存储应用程序的潜力。这是个好消息。但是,与此同时,必须考虑到铜互连的当前趋势和使用,它们正在经历一个主要的市场拐点。
电缆
模连电缆(dac)和有源光缆(AOC)由于具有较低的延迟、功耗和成本等优点,在高性能计算网络布线系统中得到了广泛的应用。
DAC电缆分为无源电缆和有源电缆。无源型和有源型都可以通过铜电缆直接传输电信号。然而,外部无源dac的使用正在迅速减少,可用的长度选项和电缆越来越少。这对于每个机架(56/112G)的每车道链接来说尤其如此。
在网络架构设计中,dac也不再用于机架顶(ToR)或行尾(EoR)链接。ToR交换机到叶子服务器的链接也减少了。叶交换机是用于聚合来自服务器的流量,并将其连接到网络的设备。
随着网络技术以更快的速度和更大的功能进步,预计更多的外部dac将使用机架中间(MoR),交换机到叶子链接。
市场趋势
以前每个机架平均24个dac,每车道25G,现在变成了每个机架平均6个dac,每车道56G。然而,要在112G下有效地实现每个机架6 dac,使用无源铜电缆不太可能切断它。这就是活性铜dac提供更大潜力的地方。
为了实现有用的链路到达,外部电缆插头现在也嵌入了新的有源铜芯片(如spectrum -7的GC1122)。事实上,活跃的铜dac有望在未来一两年达到总可寻市场(TAM)的50%。也有一些内部电缆应用使用有源铜链路扩展芯片。
为了保持收入增长,互连供应商将是明智的,推动内部铜电缆业务。内部铜电缆在每箱24 +使用的单位迅速增加,对于新箱类型的机架高达250单位。
更快的数据传输协议的发展——如内部的128G每车道光纤通道,OIF 224G,或甚至更快的每车道测试设备——意味着电缆和连接器供应商将不得不满足不断变化的需求。观察市场趋势将是很有趣的,包括供应商如何继续适应和前进。
发展应用
PCIe Enclosure Compatible Form Factor (PECFF)是z世代成员开发的一种机械外形因子,以降低解决方案的成本和复杂性。一些较新的服务器现在使用PECFF和相关的内部、双轴跨卡SFF TA 1002电缆。
该封装系统支持顶部和底部运行的平面电缆,包括Y型断线或风扇输出实现。此外,混合、多速率链接电缆现在支持400G、800G和1.6T IO接口,以及各种加速器类型。(图1和图2。)
目前的电缆和连接器产品已经跟上了先进的技术和要求,支持非常高的性能。这包括前向纠错(FEC),每车道112G信令,具有高性能的热和电信号完整性。
开发人员目前正在研究非常短的212/224G每车道电缆组件,如下一代GenZ内存Fabric 16车道内部电缆链接。
尽管一些开发人员专注于非genz标准的替代连接器类型,如SFF-1016。
在某些特定应用程序的设计中,如果内部电缆连接器附加到底板上,则可以使用卡的底部链接。为了确保热回路系统中的气流(和安全),开发人员通常会选择内部的、底部安装的、耐高温的双轴电缆。这就代替了在一个较长的范围或有限的PCB底板上运行信号(图3).
新趋势
还有其他类型的内部,双轴电缆的应用。例如,现在有些将半尺寸的刀片或模块的后端与连接到底板(特别是靠近开关芯片)的电缆连接起来。
其他新的细分市场和应用正在开发用于使用非插拔类型的叶片设备的MoR内pod开关,例如Molex的2件套IMPEL连接器,用于OPEN-19链路规范。这些电缆类型通常不使用桨板插头,并提供嵌入式eprom(可擦可编程只读存储器)和内存映射功能。
铜电缆供应商还专注于用于高级内存、服务器和存储阵列的新的内部铜电缆回端、中间和基面业务。例如,SFF-1002内部电缆系统很可能很快就会提供铜和光混合互连系统,每车道可传输100g和200G。
AOCs(有源光缆)越来越多地被选择为5 - 10米或更长长度的链路。目前,大多数研发投资都集中在内部铜电缆产品上,而不是dac。
一些光学系统设备供应商正在使用相互竞争的互连,如车载光学设备COBO。他们将内部带状光缆与无源光学面板端口连接器连接。这些链接在100g和200G速率或更高的速率下竞争各种设计机会。
对于各种各样的SFF-TA-1002连接器和电缆规格,值得回顾最新的SFF-1020。
了下:连接器技巧