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

Apabila InfiniBand XDR mendorong lebar jalur satu port kepada 1.6 Tb/s, rangkaian kluster GPU AI memasuki fasa baharu interkoneksi berkelajuan tinggi berdasarkan lorong elektrik PAM4 200 Gb/s. Di sebalik usaha mengejar lebar jalur komunikasi ekstrem, arkitek rangkaian menghadapi cabaran fizikal baharu: apabila antara muka elektrik per lorong dinaik taraf kepada PAM4 200 Gb/s, keperluan kuasa dan haba bagi interkoneksi optik 1.6T menjadi semakin mencabar. Dalam rak GPU berketumpatan tinggi, penggunaan sejumlah besar transceiver optik berkelajuan tinggi boleh meningkatkan penggunaan kuasa port suis dan keperluan haba keseluruhan casis dengan ketara. Dalam evolusi teknologi ini, kabel tembaga sambungan terus pasif InfiniBand XDR 1.6T belum disingkirkan. Sebaliknya, dengan memanfaatkan atribut fizikalnya yang pasif dan berkerumitan rendah, ia terus mempunyai nilai kejuruteraan yang signifikan untuk interkoneksi jarak dekat berkelajuan tinggi dalam rak.

Pilihan Pragmatik untuk Sambungan Antara Rak Jarak Pendek

DAC Pasif 1.6T direka bentuk terutamanya untuk sambungan jarak pendek dan berkelajuan tinggi dalam rak pusat data. Dalam panduan penggunaan XDR semasa, DAC pasif ditempatkan terutamanya untuk dua senario khusus:

Suis-ke-Pelayan: Dalam rak pengkomputeran berketumpatan tinggi, pelayan AI yang dilengkapi dengan ConnectX SmartNICs bersambung terus ke suis top-of-rack.

Switch-ke-Switch: Digunakan untuk menyusun peralatan rangkaian dalam rak yang sama pada jarak fizikal yang amat pendek.

Untuk penggunaan jarak sangat pendek ini, DAC pasif menawarkan dua kelebihan utama pada peringkat sistem berbanding faktor bentuk intersambungan lain:

Pautan Pasif untuk Mengurangkan Overhed Kuasa

Seperti namanya, DAC pasif tidak mengandungi komponen penukaran optoelektronik, cip DSP atau elektronik pengkondisian 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 belanjawan kuasa yang berharga kepada sumber pengkomputeran GPU.

Pautan Dipermudah dan Kependaman Rendah

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

Mengapa Semua Pautan XDR Tidak Menggunakan DAC

Sementara 1.6T DACs menawarkan kelebihan dalam kecekapan kuasa dan kesederhanaan pautan, ia bukan penyelesaian serba guna untuk rangkaian 1.6T. Dalam ekosistem sambungan berkelajuan tinggi, jarak fizikal dan integriti isyarat sememangnya saling bercanggah.

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

Oleh itu, apabila jarak pautan melebihi julat berdaya maju DAC pasif, seni bina rangkaian mesti beralih kepada format sambungan antara lain: Kabel Kuprum Aktif Linear (LACC) atau AEC digunakan untuk merentangi jarak yang lebih panjang dalam rak, manakala transceiver optik 1.6T secara amnya menjadi pilihan yang lebih sesuai untuk penggunaan merentas rak, jarak lebih jauh, atau ruang terhad.

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

Dalam era 1.6T, tumpuan reka bentuk DAC pasif telah bergerak jauh melangkaui ketersambungan konduktor asas ke arah kawalan integriti isyarat berkelajuan tinggi yang ketat. Pensinyalan 200 Gb/s PAM4 sangat sensitif terhadap kehilangan kabel, ketakselanjaran impedans, dan crosstalk. Kawalan yang tidak mencukupi terhadap kehilangan sisipan, kehilangan pulangan, atau crosstalk dalam kabel tembaga boleh merendahkan kualiti isyarat di penerima, meningkatkan risiko ralat bit dan akhirnya menjejaskan kestabilan pautan serta kecekapan komunikasi kluster.

Menyasarkan pendawaian intra-rak berketumpatan tinggi untuk pelaksanaan 1.6T, QSFPTEK telah menumpukan usaha kejuruteraan dan pembuatannya bagi DAC InfiniBand XDR 1.6T dalam tiga dimensi kritikal:

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

Pengurangan EMI dan Crosstalk: Untuk menavigasi persekitaran elektromagnet yang kompleks di dalam rak berketumpatan tinggi, struktur perisai kabel yang dioptimumkan dan reka bentuk cangkerang penyambung OSFP dilaksanakan. Ini mengurangkan risiko gangguan elektromagnet luaran dan menekan gandingan silang saluran bersebelahan dengan berkesan semasa penindanan berketumpatan tinggi.

Pengesahan Kebolehoperasian Platform: Sebelum penggunaan pasaran, setiap generasi kabel tembaga berkelajuan tinggi menjalani ujian pautan berkelajuan tinggi dan kesalingoperasian yang ketat terhadap platform InfiniBand sasaran (cth., suis daya pemprosesan tinggi dan SmartNIC generasi seterusnya). Proses ini mengesahkan kestabilan pautan berkelajuan tinggi merentas pelbagai gabungan panjang dan mengesahkan keadaan pautan serta kadar ralat di bawah keadaan Forward Error Correction berdasarkan konfigurasi khusus platform sasaran.

Kesimpulan

Era 1.6T tidak lagi didominasi oleh satu teknologi interkoneksi tunggal. Walaupun sambungan antara kampus dan jarak lebih jauh sangat bergantung pada komunikasi optik, 1.6T InfiniBand XDR passive DAC kekal sebagai tonggak penting bagi lapisan fizikal jarak pendek. Dengan bergantung pada seni bina pasif sepenuhnya, ia menawarkan penyelesaian interkoneksi berkerumitan rendah yang mengimbangi kuasa dan kependaman. Apabila membina pusat data AI generasi seterusnya, memadankan tembaga pasif, kabel aktif dan transceiver optik dengan jarak sebenar serta kekangan fizikal adalah penting untuk mengimbangi prestasi pautan, penggunaan kuasa, ruang pengkabelan dan Total Cost of Ownership.