2024电子热点解决方案创新峰会A 广告 智能家居技术创新峰会A 广告

数据中心的内部IO铜缆是否会标准化?

2022-09-14 10:19:03 来源:《国际线缆与连接》投稿人 冯文飞编译 作者:《Connectortips》编辑JEFF SHEPARD 点击:2808

数十年来,数据中心无源 DAC 外部电缆已标准化并可互操作。然而,配套的盒内电缆尚未完全标准化。

一般来说,对于那些提供质量选项的 OEM 和供应商来说,盒内 IO 接口互连一直是一个具有竞争力的价值点。提供以理想布局配置的可靠连接器和双轴电缆一直是一个崇高的目标。除某些 SAS 存储盒应用程序外,一些内部电缆应用程序提供专有解决方案。

市场需求
先进的数据中心技术和市场变化意味着开发人员、MSA 和标准组织正在研究所需的新电缆和连接器功能。今天的市场已经要求连接器能够处理:

l 不同的阻抗范围

l 更高的热生命周期

l 长寿命液体回路冷却

l 机器人 IO 模块插入/更换

这些特性还必须适合机架盒内的多种外形包装。

新的 IO 接口融合要求——将信息技术与运营技术系统相结合——意味着旧的电缆和连接器选项在许多情况下不再足够。更新的接口产品必须包括更小尺寸和更高速度的盒内型电缆选项。

为了找到理想的电缆和连接器,通常需要依赖多个供应商的采购,因此需要相互兼容的 IO 组件。这对于外部连接器和电缆来说并不新鲜,但对于内部连接器和电缆来说不是一个因素。

目前,开放计算项目(共享数据中心设计和最佳实践)OCP NIC 3.0 规范使用 SFF TA 1002/1020 内部电缆和连接器进行模块到板的连接。它们可以处理 56G PAM4、56G NRZ、112G PAM4 和 124G PAM4 每通道信令。

连接器

新提案
OCP 服务器项目有一个新的内部连接器和电缆提案,它为规模计算提供标准化的服务器系统规范。电子和连接制造商 Molex 将在 2022 年 10 月的 OCP 全球峰会上提出这一建议。其他供应商也可能参与其中。

结果可能是对当前组件和组件的修改或全新开发。任何新的发展都可能导致更新铜缆和内部光缆或使用液体冷却。

外部和内部铜缆的协调工作变得清晰而重要。

这可能需要内部 IO 网络端口面板电缆和连接器(通常是 DAC 类型)。或者其他一些选项包括: 

· EDSFF SSD 阵列连接器/布线

· DDR5/6 连接器

· JEDEC45-DDIMM SFF 1002/1020

· 加速器模块连接器/电缆(如使用 CEM 和 SFF TA 1020 的 CXL)

· NVLink 的最新互连

确保外部和内部组件更好地协同工作的这一目标可能会导致目前只有一个应用程序或实现,稍后会提供更多建议。 

如果任何新的标准服务器连接器满足最新的内部开关盒要求,它也可以在开关盒内使用。

让我们考虑当前内部服务器面板到网络芯片互连的实现。下面是一个单一的老一代可插拔插座连接器和内部电缆的示例。

连接器

Virtex 的 Ultrascale+ FPGA VCU118 连接到 QSFP 插座连接器

一台服务器也可以有一个网络端口,一台交换机可以有多达 36 个带有内部电缆的端口。

连接器

Samtec 的立交桥 QSFP

以太网、InfiniBand、RoCE、FC、NVLink 和 Slingshot 接口的内部电缆链路大多使用 QSFP、QSFP-DD 和 OSFP 插座电缆/连接器/笼,在另一个内部电缆端具有专有连接器。

以每通道 100+G 运行的产品通常通过内置的双轴电缆(而不是 PCB 走线)传输信号。

可插拔样式一些 IO 结构链路正在使用可插拔、前面板安装的内部插座电缆和带有笼子和散热器的连接器。这些内部可插拔插座/笼允许多源标准外部 DAC、ADAC 和 AOC 插头连接器,这些插头可以轻松插入。  

然而,大多数可插拔笼、散热器、插座、原始双轴电缆类型和其他内部电缆组件连接器类型——例如薄型、高温、近芯片连接器——不可互换或相互兼容,除非它们'重新贴上私人标签或许可。  

通常,内部电缆和连接器被调谐到 85、92 或 100 欧姆阻抗。这取决于接口规范,因为它们与 PCIe 和其他接口相匹配。此外,较旧的 QSFP28 和较新的 QSFP112 插座连接器通常具有明显的延迟、热电路和气流差异。 

使用 100+G 可插拔插座在组件和装配级别进行标准化将是一项挑战。当然,它可以通过严格的规格和微调的设计和产品来完成。 

当前的内部 IO 插座可插拔样式,如 SFP-DD、QSFP-DD、OSFP 和 OSFP-XD 规范,正越来越多地用于支持更高端的链路。系统接口通常使用 8、16 和 32 通道内部电缆链路,而不是四个通道。QSFP112 就是一个例子。现在,这包括一个内部扇出型电缆组件。 

连接器

Samtec内部铜缆和光缆高速电缆组件

这些连接器通过定制和标准化的金属笼固定在 IO 面板的内部。这些插座可插拔样式的更高性能一代因制造商而异。功能变化包括具有专有桨板的散热器实施或预连接的铜线端接设计和方法。信号触点设计、连接器外壳、热电路设计、热额定范围、延迟、BER、IL 和其他性能参数也各不相同。 

最新的高性能双轴铜缆设计各不相同,只有少数供应商能够实现大批量生产。这种限制使得很难实现内部电缆组件产品的互操作性,数据速率为每通道信号 100+ 和 200+。

连接在开关附近或上的芯片侧 连接器/电缆主要是专有的。开发 100+G 电缆和连接器以及用于低剖面和高热应用的电缆是一项大型制造事业以及 CAPEX 和 OPEX 投资。这是因为这些产品具有不同的长度、宽度、高度和深度,以及不同的接触间距网格和其他参数。

连接器

IPEX 的新型 DualLine 112G PAM4 每通道内部插座面板

这是 DualLine ASIC 电缆组件的一个示例。

连接器

ASIC 电缆组件

连接器

 

连接器

性能图表Molex 的 micro-LinkOVER 和 DensiLink 的近ASIC连接器

变化
CCIX 是一个由华为推动的加速器和开放标准接口联盟。它于 2020 年正式关闭,并转换为一些 OEM 和超大规模制造商使用的半专有接口。有传言说它计划使用 SFF TA 1020 和可插拔式电缆和连接器进行内部链接。 

一些成员可能会开始使用 CXL 内部布线,尤其是考虑到营业额。

例如,之前由 HPE 和 DELL 推动的加速器和开放标准接口联盟 GenZ 也关闭了。但它现在与 CXL 合并。GenZ 为 CXL 联盟贡献了关键规范。其中包括 SFF TA 1002 和 SFF TA 1020 内部铜连接器和电缆组件系列的规格。

OpenCAPI 也是 IBM 推动的先前加速器和开放标准,最近已关闭并正在与 CXL 合并。 

CXL 4.0 是一种广泛使用的开放标准加速器接口,采用英特尔规范,显然赢得了业界对设计的绝大多数兴趣。 

这是一个主要的拐点,旧产品失去市场份额,而新的电缆和连接器产品 TAM 迅速受到关注。未来的 CXL 实施应实现大多数开放式连接器/布线标准和半定制产品销售的市场份额和 ROI 目标。 

一些较旧的产品可能会在未来使用时不再受欢迎,包括 U.2 SFF-8537、MCIO、SlimLine、SlimSAS、LowProfile-SlimSAS、MiniSAS 和 MiniSAS-HD 布线。

尽管有这些变化,但在一段时间内,大型安装基础仍将支持较旧的电缆类型。

连接器

TE 的内部 Mini-SAS 电缆组件和 3M 的 SlimLine

连接器

Molex 的 SlimSAS 内部连接器和电缆

SATA 的内部布线出货量似乎支持了当前的安装基础。

连接器

上一代 SATA 内部和 3M 高级电缆

除了新的内部铜连接器和布线解决方案外,主要开发商和用户也在开发竞争性的内部光缆解决方案,如 OBO 和一些 CPO。许多市场领导者正在投资铜和光学技术。他们正在比较哪些路线图和 VoC 反馈将支持并具有最佳产品吸引力。 

供应商也明智地投资于铜和光学解决方案。许多市场参与者正在支持和规划内部光缆和前板组件。其他人正在研究光学外部和内部互连。最好做好准备。 

问题
潜在的新 OCP 服务器规范是否包括内部可插拔插座连接器?市场是否需要选择另一个连接器系列或修改现有的连接器系列?我们需要密切关注新的 OCP 和 CXL 连接器开发以及 IEEE-802.3df 和 InfiniBand XDR 规范中指定的连接器。

声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。
Big-Bit 商务网
新连接器网站新闻详情页广告 广告

请使用微信扫码登陆