通信：“無源+有源”銅纜并行，構(gòu)筑數(shù)據(jù)中心底層連接

  ICC訊  當(dāng)?shù)貢r間12月2日，美國芯片大廠Marvell宣布同亞馬遜AWS達(dá)成一份為5年的協(xié)議，Marvell將向AWS提供的系列芯片包括定制AI產(chǎn)品、有源電纜(AEC)、PCIe重定時器(Retimer)等。

  高速銅纜分為無源銅纜和有源銅纜兩類。無源銅纜DAC，即直連線纜或直連，銅纜是無源線纜。無源DAC有著低成本、低功耗、高可靠性等優(yōu)點，常用于數(shù)據(jù)中心同機柜或相鄰機柜之間的數(shù)據(jù)傳輸，是目前高速線纜市場主流產(chǎn)品。有源銅纜，是無源銅纜的演進(jìn)，隨著傳輸速率的提升，無源銅纜損耗過大無法滿足互聯(lián)長度，有源銅纜應(yīng)需而出，即在DAC基礎(chǔ)上加入信號調(diào)節(jié)芯片后，即形成有源電纜，分為ACC和AEC。其中ACC使用ReDriver技術(shù)，適合短距離應(yīng)用。AEC采用Retimer技術(shù)，支持更長距離和更高穩(wěn)定性。目前，無源銅纜由于傳輸距離較短所以一般用于機柜內(nèi)設(shè)備間的互連;有源電纜的傳輸距離相對長些，可用于機柜間設(shè)備的互連。

  無源銅纜高速化呈定勢，英偉達(dá)新一代產(chǎn)品率先應(yīng)用。根據(jù)LightCounting(LC)發(fā)布的報告，作為服務(wù)器連接以及在解耦合式交換機和路由器中用作互連，高速銅纜的銷售不斷增長。預(yù)計從2023年到2027年高速銅纜的年復(fù)合增長率為25%，到2027年，高速銅纜的出貨量預(yù)計將達(dá)到2,000萬條。在年初的GTC大會上，英偉達(dá)選擇強化電連接而非光連接，在GB200機柜率先應(yīng)用了高速銅纜技術(shù)。GB200NVLinkSwitch和Spine由72個BlackwellGPU采用NVLink全互連，具有5000根NVLink銅纜(合計長度超2英里)。單機柜內(nèi)部采用NVLink5.0銅纜電連接，此方案可減少20kW的計算能耗，銅纜的特點在于成本低、能耗小，但距離近、帶寬小。國內(nèi)，224G高速銅纜技術(shù)缺少國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前廣東省連接器協(xié)會聯(lián)合中興、樂庭、中航光電、安瀾萬錦、慶虹、航天電器、中天射頻等行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)正編制224G高速銅纜系列團體標(biāo)準(zhǔn)，填補國內(nèi)224Gbps高速電纜國內(nèi)測試標(biāo)準(zhǔn)的空白。

  數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)決定傳輸方式，推理側(cè)爆發(fā)加速AEC演進(jìn)。數(shù)據(jù)中心有三層架構(gòu)和兩層(fat-tree)架構(gòu)，不同的場景決定了數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的選擇，三層架構(gòu)偏推理應(yīng)用，兩層架構(gòu)偏訓(xùn)練;不同的鏈路長度決定了更適配何種傳輸方式，以傳統(tǒng)三層架構(gòu)數(shù)據(jù)中心為例，由外及內(nèi)來看，Spine和Leaf之間鏈路距離在2km以內(nèi)，Leaf到TOR的鏈路距離一般小于500m，此場景更適配用光模塊+光纖或有源光纜(AOC)連接;從服務(wù)器網(wǎng)卡到TOR的鏈路距離一般小于20米，此場景更適配用無源銅纜或有源銅纜來連接。在以訓(xùn)練為主的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，短距離內(nèi)且大運算量的交互傳輸要求更高，因此催生了對無源高速銅纜的需求，隨著訓(xùn)練階段逐漸轉(zhuǎn)為推理階段，且在推理階段各家自行組網(wǎng)的比例提升，AEC需求有望進(jìn)一步提升。