1.6T InfiniBand XDR DAC: Mengapa Tembaga Pasif Masih Penting dalam Kluster AI

Apabila InfiniBand XDR meningkatkan lebar jalur port tunggal kepada 1.6 Tb/s, rangkaian kluster GPU AI memasuki fasa baharu saling sambung berkelajuan tinggi berasaskan lorong elektrik PAM4 200 Gb/s. Di sebalik usaha mencapai lebar jalur komunikasi yang amat tinggi, arkitek rangkaian menghadapi cabaran fizikal baharu: apabila antara muka elektrik setiap lorong dinaik taraf kepada PAM4 200 Gb/s, keperluan kuasa dan terma bagi saling sambung optik 1.6T menjadi semakin mencabar. Dalam rak GPU berketumpatan tinggi, penggunaan transceiver optik berkelajuan tinggi dalam jumlah yang banyak boleh meningkatkan penggunaan kuasa port suis dan keperluan terma keseluruhan casis dengan ketara. Dalam evolusi teknologi ini, kabel tembaga sambungan terus pasif 1.6T InfiniBand XDR masih belum dihentikan penggunaannya. Sebaliknya, dengan memanfaatkan sifat fizikalnya yang pasif dan berkerumitan rendah, kabel ini terus mempunyai nilai kejuruteraan yang ketara untuk saling sambung berkelajuan tinggi pada jarak dekat di dalam rak.

Pilihan Pragmatik untuk Saling Sambung Jarak Dekat Dalam Rak

DAC Pasif 1.6T direka terutamanya untuk sambungan berkelajuan tinggi pada jarak dekat di dalam rak pusat data. Dalam panduan pelaksanaan XDR semasa, DAC pasif ditujukan terutamanya untuk dua senario khusus:

Suis ke Pelayan: Dalam rak pengkomputeran berketumpatan tinggi, pelayan AI yang dilengkapi dengan ConnectX SmartNIC bersambung terus ke suis di bahagian atas rak.

Suis ke Suis: Digunakan untuk menyambungkan peralatan rangkaian secara lata di dalam rak yang sama pada jarak fizikal yang amat dekat.

Bagi pelaksanaan pada jarak yang amat dekat ini, DAC pasif menawarkan dua kelebihan utama pada peringkat sistem berbanding faktor bentuk saling sambung yang lain:

Pautan Pasif untuk Mengurangkan Beban Kuasa Tambahan

Seperti namanya, DAC pasif tidak mengandungi komponen penukaran optoelektronik, cip DSP atau elektronik penyesuaian isyarat aktif yang lain. Oleh itu, kabel itu sendiri tidak memerlukan bekalan kuasa berasingan. Berbanding transceiver optik atau Kabel Elektrik Aktif yang memerlukan pemprosesan isyarat aktif, DAC pasif mengelakkan penggunaan kuasa tambahan yang berkaitan dengan pemprosesan isyarat aktif pada hujung pautan, membolehkan sistem memperuntukkan bajet kuasa yang berharga kepada sumber pengkomputeran GPU.

Pautan Ringkas dan Kependaman Rendah

Bagi sambungan jarak dekat di dalam rak, DAC pasif memintas laluan penukaran optoelektronik dan pemprosesan isyarat aktif berkaitan yang diperlukan oleh transceiver optik. Pautan fizikal yang dipermudah ini mengurangkan beban tambahan pemprosesan dan penukaran isyarat, memberikan nilai nyata kepada kluster latihan AI yang sangat sensitif terhadap kependaman hujung ke hujung dan kependaman ekor.

Mengapa Bukan Semua Pautan XDR Menggunakan DAC

Walaupun DAC 1.6T menawarkan kelebihan dari segi kecekapan kuasa dan keringkasan pautan, ia bukan penyelesaian serba guna untuk rangkaian 1.6T. Dalam ekosistem saling sambung berkelajuan tinggi, jarak fizikal dan integriti isyarat sememangnya saling bercanggah.

Apabila jarak pengkabelan meningkat, kehilangan dielektrik dan konduktor menjadi semakin ketara bagi penghantaran isyarat elektrik PAM4 kelas 224G melalui tembaga. Untuk mengekalkan integriti isyarat, reka bentuk DAC pasif lazimnya bergantung pada pengoptimuman tolok konduktor, struktur kabel dan reka bentuk penyambung. Walau bagaimanapun, penggunaan tolok wayar yang lebih tebal (AWG lebih rendah) tidak dapat dielakkan daripada menghasilkan kabel yang lebih besar, berat yang meningkat dan keperluan jejari lenturan minimum yang lebih besar.

Oleh itu, apabila jarak pautan melebihi julat yang boleh disokong oleh DAC pasif, seni bina rangkaian mesti beralih kepada format saling sambung yang lain: Kabel Tembaga Aktif Linear (LACC) atau AEC digunakan untuk merentangi jarak yang lebih jauh di dalam rak, manakala transceiver optik 1.6T secara umumnya menjadi pilihan yang lebih sesuai untuk pelaksanaan merentas rak, pada jarak lebih jauh atau dalam ruang terhad.

QSFPTEK 1.6T InfiniBand XDR DAC: Menangani Integriti Isyarat 200G PAM4

Dalam era 1.6T, tumpuan reka bentuk DAC pasif telah berkembang jauh melangkaui kesambungan konduktor asas kepada kawalan integriti isyarat berkelajuan tinggi yang ketat. Penghantaran isyarat PAM4 200 Gb/s sangat sensitif terhadap kehilangan kabel, ketakselanjaran impedans dan cakap silang. Kawalan yang tidak mencukupi terhadap kehilangan sisipan, kehilangan balikan atau cakap silang dalam kabel tembaga boleh merosotkan kualiti isyarat pada penerima, meningkatkan risiko ralat bit dan akhirnya menjejaskan kestabilan pautan serta kecekapan komunikasi kluster.

Dengan menyasarkan pengkabelan berketumpatan tinggi di dalam rak untuk pelaksanaan 1.6T, QSFPTEK telah menumpukan usaha kejuruteraan dan pembuatannya bagi 1.6T InfiniBand XDR DAC pada tiga dimensi kritikal:

Struktur Kabel Berkelajuan Tinggi dan Pemprosesan Saling Sambung: Dengan menggunakan struktur dan bahan kabel tembaga berkelajuan tinggi yang dioptimumkan untuk pautan 200G PAM4, digabungkan dengan teknik penamatan jitu, reka bentuk ini menumpukan pada kawalan kesinambungan impedans di zon peralihan penyambung, membantu mengawal kehilangan sisipan dan kehilangan balikan frekuensi tinggi pada lapisan fizikal.

Pengurangan EMI dan Cakap Silang: Untuk menangani persekitaran elektromagnet yang kompleks di dalam rak berketumpatan tinggi, struktur perisai kabel dan reka bentuk kelongsong penyambung OSFP yang dioptimumkan digunakan. Ini mengurangkan risiko gangguan elektromagnet luaran dan menekan gandingan cakap silang antara saluran bersebelahan dengan berkesan semasa penyusunan bertindan berketumpatan tinggi.

Pengesahan Saling Kendali Platform: Sebelum digunakan di pasaran, setiap generasi kabel tembaga berkelajuan tinggi menjalani ujian pautan berkelajuan tinggi dan saling kendali yang ketat dengan platform InfiniBand sasaran (contohnya, suis berdaya pemprosesan tinggi dan SmartNIC generasi seterusnya). Proses ini mengesahkan kestabilan pautan berkelajuan tinggi merentas pelbagai gabungan panjang serta mengesahkan keadaan pautan dan kadar ralat dalam keadaan Pembetulan Ralat Hadapan berdasarkan konfigurasi khusus platform sasaran.

Kesimpulan

Era 1.6T tidak lagi didominasi oleh satu teknologi saling sambung. Walaupun sambungan antara kampus dan jarak lebih jauh sangat bergantung pada komunikasi optik, DAC pasif 1.6T InfiniBand XDR kekal sebagai tonggak penting lapisan fizikal jarak dekat. Dengan bergantung pada seni bina pasif sepenuhnya, ia menawarkan penyelesaian saling sambung berkerumitan rendah yang mengimbangi kuasa dan kependaman. Apabila membina pusat data AI generasi seterusnya, pemadanan kabel tembaga pasif, kabel aktif dan transceiver optik dengan jarak sebenar serta kekangan fizikal amat penting untuk mengimbangi prestasi pautan, penggunaan kuasa, ruang pengkabelan dan Jumlah Kos Pemilikan.