数据中心无源DAC外部电缆已经标准化和互操作了几十年。然而,配套的盒内电缆还没有完全标准化。
一般来说,内置IO接口互连一直是那些提供优质选择的oem和供应商的竞争价值点。在理想的布局中提供可靠的连接器和双轴电缆一直是一个崇高的目标。除某些SAS存储盒应用外,一些内部电缆应用提供专有解决方案。
市场需求
不断发展的数据中心技术和市场变化意味着开发人员、msa和标准小组正在研究所需的新的电缆和连接器功能。今天的市场已经要求连接器可以处理:
- 不同阻抗范围
- 高热量的生命周期
- 长寿命液体回路冷却
- 机器人IO模块插入/替换
这些特征也必须适合在几个形式因子包装内的架子盒。
新的IO接口聚合要求——将信息技术与操作技术系统集成在一起——意味着旧的电缆和连接器选项在许多情况下不再满足要求。更新后的接口产品必须包括更低的轮廓和更高的速度盒装式电缆选项。
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并不是一个因素。
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的单通道信令。
新提议
OCP服务器项目有一个新的内部连接器和电缆方案,它为大规模计算提供了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OCP全球峰会上提出这一提案。其他供应商也可能参与进来。
其结果可能是对当前组件和组件的修改或全新的开发。任何新的发展都可能导致更新的铜和内部光缆或使用液体冷却。
外部和内部铜电缆的协调工作变得清晰和关键。
这可能需要内部IO网口面板电缆和连接器(通常是DAC类型)。或者其他一些选择包括:
- EDSFF SSD阵列连接器/布线
- DDR5/6连接器
- Jedec45-ddimm SFF ta 1002/1020
- 加速器模块连接器/电缆(如CXL使用CEM和SFF TA 1020)
- NVLink最新的互联
确保外部和内部组件更好地协同工作的这个目标目前可能只会产生一个应用程序或实现,以后会有更多的建议。
如果满足最新的内部Switch box要求,也可以在Switch box中使用任何新的标准服务器连接器。
让我们考虑一下当前的内部服务器面板到网络芯片互连实现。下面是一个奇异的,老一代可插式插座连接器和内部电缆的例子。
一台服务器也可以有一个网口,而一台交换机通过内部线缆可以有多达36个端口。
以太网接口、ib接口、RoCE接口、FC接口、NVLink接口和Slingshot接口的内部线缆链路多使用QSFP、QSFP- dd、OSFP插座电缆/连接器/笼,内部线缆另一端有专用连接器。
每车道运行100+G的产品通常通过盒内双轴电缆(而不是PCB迹线)运行信号。
可插入的风格
几个IO织物链接使用可插拔,前面板安装的内部插座电缆和连接器与一个笼和散热器。这些内部可插式插座/笼子允许多源标准外部DAC、ADAC和AOCs插头连接器,可以轻松插入它们。
然而,大多数可插式保持架、散热器、插座、原双轴电缆类型和其他内部电缆组件连接器类型(如低调、高温、近芯片连接器)是不可互换或相互兼容的,除非它们是私有的标记或许可。
通常,内部电缆和连接器调优为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,较老的QSFP28和较新的QSFP112插座连接器通常有显著的延迟、热电路和气流差异。
使用100+G的可插式插座在组件和组装级别进行标准化将是一项挑战。当然,这可以通过严格的规格和精心调整的设计和产品来实现。
当前的内部IO插座可插风格,如SFP-DD、QSFP-DD、OSFP和OSFP- xd规范,正在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车道的内部电缆链路,而不是4车道。QSFP112就是一个例子。现在,这包括一个内部扇出式电缆组件。
这些连接器被固定在IO面板内部,使用定制和标准化的金属笼。这些插座可插风格的更高性能一代因制造商而异。功能变化包括一个散热器实现与专有的桨板或预先附加的铜线终端设计和方法。信号触点设计、连接器外壳、热电路设计、热额定值范围、延迟、误码率、IL和其他性能参数也各不相同。
最新的高性能双轴铜电缆设计各不相同,只有少数供应商可以实现大批量生产。这种限制使得实现内部电缆组件产品互操作性的数据速率为100+和200+每道信令。
Chip-side连接在交换机附近或上面的连接器/电缆主要是专有的。开发100+G的电缆、连接器和电缆用于低调和高热应用,这是一个巨大的制造企业和资本支出和运营成本投资。这是因为这些产品有不同的长度、宽度、高度和深度,以及不同的接触间距网格和其他参数。
这是一个双线ASIC电缆组件的例子。
变化
CCIX是由华为推动的一个加速器和开放标准接口联盟。它于2020年正式关闭,并转变为一些oem和超规模制造商使用的半专有接口。传言它计划使用SFF TA 1020和可插式电缆和连接器的内部链接。
有些成员可能会开始使用CXL内部布线,特别是考虑到切换。
例如,先前由惠普和戴尔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合并了。GenZ为CXL联盟贡献了关键的规范。这些包括SFF TA 1002和SFF TA 1020内部铜连接器和电缆组件家族的规格。
OpenCAPI,也是以前由IBM驱动的加速器和开放标准,最近已经关闭并将与CXL合并。
CXL 4.0是一个广泛使用的开放标准加速器接口,由英特尔提供规范,显然赢得了绝大多数行业设计兴趣。
这是一个主要的拐点,老产品失去了市场份额,而新的电缆和连接器产品TAM获得了迅速的兴趣。未来的CXL实现应该实现大多数开放连接器/布线标准和半定制产品销售的市场份额和ROI目标。
一些较老的产品在未来的使用中可能会减少流行度,包括U.2 SFF-8537、MCIO、SlimLine、SlimSAS、LowProfile-SlimSAS、MiniSAS和MiniSAS- hd电缆。
尽管有这些变化,大量的安装基础仍将在一段时间内支持旧的电缆类型。
SATA的内部电缆出货量似乎支持当前的安装基础。
除了新的内部铜连接器和电缆解决方案,主要的开发商和用户也在开发与之竞争的内部光纤电缆解决方案,如OBOs和一些CPOs。许多市场领导者都在投资铜和光学技术。他们在比较哪一种路线图和VoC的反馈能够提供最好的产品吸引力。
供应商在铜和光学解决方案上的投资也是明智的。许多市场参与者正在支持和计划内部光缆和前面板组件。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入插座连接器?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?你有什么想法?
请密切关注新的OCP和CXL连接器的发展,以及在IEEE-802.3df和InfiniBand XDR规格上指定了哪些连接器。
了下:连接器技巧
