0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

浅谈下一代数据中心中的224G PAM-4架构

SSDFans 来源:SSDFans 2024-02-28 10:17 次阅读

目前,数据中心架构和处理器正在将224G PAM-4作为可用的最先进的信令选项。支持224G的接口主要用于服务器、交换机和背板之间,通过铜线提供最快的数据速率,以支持数据中心的高级计算。端到端解决方案和IP仍在开发中,但互连组件和传输介质已经开发好来支持这些高数据速率的信令。

本文将概述目前在现代数据中心架构中实现的互连架构选项,特别针对AI和其它高度并行的云工作负载等应用程序。连接器收发器供应商已经发布了构建这些架构的产品,这些产品将支持数据中心的下一代高级云计算应用程序。

未来的数据中心架构

2018年,IEEE 802.3bs标准委员会决定实施PAM-4信令实现信道带宽加倍,以便在200 GbE (4*50 Gbps Rx/Tx差分对)和400 GbE (8*50 Gbps Rx/Tx差分对)中达到每通道50 Gbps的数据速率。迁移到PAM-4巩固了其作为数据中心环境中光电接口的标准调制解决方案的实现,现在实现已经扩展到PCIe Gen 6.0。

PAM-4支持每通道高达224G的信道,这需要每通道56 GHz的带宽。但是,将信号带宽扩展到56GHz将大大增加有线电缆的互连损耗(包括介电损耗和铜损耗)。在电缆运行损耗太大的情况下,需要从铜线切换到光纤。

短距离:无源铜缆

无源铜缆和印刷互连不会消失,它们仍将继续实施在以56 GHz带宽为目标的系统中。封装和电路板中最短的电缆和印刷电路都是无源铜。

由于极高的铜和辐射损耗,在224G下运行的短距离无源铜缆不能作为飞引线连接来实现。这些电缆选项在到达目的地之前不能超过几英寸,因此仅适用于224G的flyover cables。在服务器/交换机之间的链路中,需要有源铜。

中等距离:有源铜缆

有源铜缆与无源铜缆具有相似的损耗(单位长度dB)。两者的区别在于有源铜在收发器中使用放大器来增强信号强度,这样就可以传输更长的距离。这使得旧的无源电缆可以通过有效地增加链路损耗预算来实现更高的带宽。

确定在互连设计中使用有源铜和无源铜需要以下信息:

沿铜电缆单位长度的插入损耗

由有源铜收发器对提供的Tx/Rx增益

Rx收发器中的Rx阈值

信道上的全部损失补偿

有源铜缆的收发器选项适用于标准形状因子连接器,如SFP。这可以为数据中心基础设施开发新产品版本时最大限度地减少机械重新设计。

长距离:光纤电缆

和前几代数据中心架构的情况一样,长距离的链路将继续在光纤上运行。多模和单模光纤用于各种场合,单模光纤在较长的链路中占主导地位。

目前,各公司正在展示工作在850nm的224G VCSEL收发器解决方案,这意味着可以在标准多模光纤电缆中实现。随着设备升级到每通道224G,现有的光纤对于服务器和交换机之间更长的互连仍然是有用的。

总结

总而言之,无源铜链路,无论是在PCB上还是在电缆上,对于高速数据传输越来越不实用(包括在数据中心架构中)。在单对的112G和224G信令环境中实现56 GHz带宽时,遇到的损耗将是在两个Rx和两个Tx对的典型100 GbE实现中所见值的4倍。

由于目前基于PCB的架构在商用层压板和铜箔上的性能已经接近极限,因此后面如何将带宽翻倍到448G仍然是一个悬而未决的问题。虽然每个448G互连都可以使用有源铜的PAM-4,但可能还有其它方法可以实现下一个带宽翻倍:

新型低损耗/low-DKHDI PCB材料

高阶PAM或QAM/QPSK信令实现

在每个PCB互连上实现有源高带宽放大器

在PCB基板上嵌入光互连

前两种比PCB架构完全转换为光纤或在每个PCB互连上使用有源收发器的可能性要大得多。

审核编辑:黄飞

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 处理器
    +关注

    关注

    68

    文章

    19485

    浏览量

    231518
  • 数据中心
    +关注

    关注

    16

    文章

    4906

    浏览量

    72514
  • PAM-4
    +关注

    关注

    0

    文章

    4

    浏览量

    6788

原文标题:224G PAM-4架构将如何实现于下一代数据中心?

文章出处:【微信号:SSDFans,微信公众号:SSDFans】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    相关推荐

    新思科技助力下一代数据中心AI芯片设计

    Multi-Die设计正成为增强数据中心现代计算性能、可扩展性和灵活性的关键解决方案。通过将传统的单片设计拆分为更小的异构或同构芯片(也称小芯片),开发者可以针对特定任务优化每个组件,进而
    的头像 发表于 02-20 09:17 82次阅读
    新思科技助力<b class='flag-5'>下一代数据中心</b>AI芯片设计

    构建未来数据中心 发挥人工智能AI的力量

    管理方面的先进策略。 为了支持这些全新的数据中心架构,业界涌现了系列完整的互连解决方案,包括高速板对板连接器、下一代电缆、背板和近ASIC连接器对电缆解决方案,
    的头像 发表于 02-08 15:35 226次阅读
    构建未来<b class='flag-5'>数据中心</b> 发挥人工智能AI的力量

    224G 高速互联对 PCB 及覆铜板需求及激光锡球植球机的助力(下)

    带宽需求连年暴涨,单通道带宽 224Gbps 技术将加速超大规模云数据中心平台向 800G演进,成为数据中心连接、企业和运营商市场的
    的头像 发表于 12-03 15:16 256次阅读
    <b class='flag-5'>224G</b> 高速互联对 PCB 及覆铜板需求及激光锡球植球机的助力(下)

    224G 高速互联对 PCB 及覆铜板需求及激光锡球植球机的助力(上)

    带宽需求连年暴涨,单通道带宽 224Gbps 技术将加速超大规模云数据中心平台向 800G演进,成为数据中心连接、企业和运营商市场的
    的头像 发表于 12-02 14:22 416次阅读
    <b class='flag-5'>224G</b> 高速互联对 PCB 及覆铜板需求及激光锡球植球机的助力(上)

    了解高速56G PAM-4串行链路的时钟需求

    电子发烧友网站提供《了解高速56G PAM-4串行链路的时钟需求.pdf》资料免费下载
    发表于 09-23 11:36 0次下载
    了解高速56<b class='flag-5'>G</b> <b class='flag-5'>PAM-4</b>串行链路的时钟需求

    TE AdrenaLINE 224G连接器产品组合介绍

    在当今的网联社会里,数据已渗透到各行各业的方方面面。随着人工智能、高性能计算、物联网、5G等领域对数据需求的爆发性增长,数据量级正在朝着800G
    的头像 发表于 08-19 11:51 870次阅读

    古希腊掌管224G 的神 | Samtec 224G PAM4 高速互连大合集!

    224G 以太网PHY正在以 224 Gbps PAM4的速度传输32 位 PRBS 数据。信号从Samtec BE70A BullsEye® 高性能测试连接器(与精密的 1.35
    发表于 08-07 11:43 3111次阅读
    古希腊掌管<b class='flag-5'>224G</b> 的神 | Samtec <b class='flag-5'>224G</b> <b class='flag-5'>PAM4</b> 高速互连大合集!

    安费诺OverPass电缆组件开启高速线缆新时代

    224G PAM4技术的兴起对于数据中心连接的发展至关重要。凭借超强的速度、带宽和系统架构,这款千兆以太网解决方案将重新定义数据中心的功能,
    的头像 发表于 07-25 10:18 1334次阅读

    人工智能数据中心的新型连接解决方案

    支持新型人工智能数据中心架构的先进连接解决方案不断涌现。高速板对板连接器、下一代电缆、背板和近似集成电路连接器对电缆解决方案的运行速度高达224Gb/s-
    的头像 发表于 06-13 08:26 665次阅读
    人工智能<b class='flag-5'>数据中心</b>的新型连接解决方案

    东盟能源和华为主编的《东盟下一代数据中心建设白皮书》正式发布

    2024年5月17日,在2024全球数据中心产业论坛上,由东盟能源中心(ASEAN Center for Energy)和华为主编的《东盟下一代数据中心建设白皮书》(以下简称《白皮书》)重磅发布,旨在推动东盟
    的头像 发表于 05-19 14:19 946次阅读
    东盟能源和华为主编的《东盟<b class='flag-5'>下一代数据中心</b>建设白皮书》正式发布

    港灯打造了面向未来的下一代电力数据中心网络

    通过华为数据中心网络CloudFabric解决方案实现了秒级切换,保障了“业务零中断”和“零单点故障”,港灯打造了面向未来的下一代电力数据中心网络, 为港灯未来全面演进软件定义的数据中心
    的头像 发表于 04-16 09:29 701次阅读

    Sentrality高功率连接器提升数据中心的元器件灵活性

    在人工智能时代浪潮的推动下,对于数据的需求正以空前的速度激增。这样的增长趋势急切催生了对下一代数据中心能够支持高电流解决方案的需求。
    的头像 发表于 03-29 14:21 729次阅读

    英伟达的下一代AI芯片

    根据英伟达(Nvidia)的路线图,它将推出其下一代black well架构很快。该公司总是先推出个新的架构数据中心产品,然后在几个月后
    的头像 发表于 03-08 10:28 1026次阅读
    英伟达的<b class='flag-5'>下一代</b>AI芯片

    莫仕QSFP-DD BiPass 冷却配置提供下一代数据中心解决方案-赫联电子

    针对15瓦到20瓦范围内的功率进行冷却。BiPass解决方案允许对更高瓦特数的模块进行冷却,协助设计人员走向 112 Gbps的速度。   随着下一代的铜缆和光缆 QSFP-DD 收发机的发布已经
    发表于 03-04 16:29

    Samtec技术前沿 | 全新224G互连产品系列现场演示

    【摘要/前言】 数据中心、人工智能、机器学习和量子计算 等领域的行业进步推动了新兴系统需求的增长。 Samtec 224 Gbps PAM4 互连系统 经过精心设计,能够 满足这些高性能要求 ,您将
    发表于 02-29 14:05 728次阅读
    Samtec技术前沿 | 全新<b class='flag-5'>224G</b>互连产品系列现场演示