224G极速连接,开启高速线缆新时代!

发布时间:2024-10-22 17:30  浏览量:23

随着数字经济潮涌,高速铜缆市场迎来黄金时代。从长远来看,铜高速连接器的市场潜力仍然巨大。相关机构指出,当前国内高速线缆市场规模已经突破百亿元大关,预计未来高速铜缆增量市场空间将在千亿元左右。伴随以太网速率朝着800G、1.6T升级,Serder速率从56G向112G甚至224G演进,铜缆传输速率也将向224Gbps发展。高速铜互联将带动铜缆线缆、连接器等相关产业链受益,业界大厂纷纷布局应对224 Gbps PAM4 架构的挑战.

224G是个啥

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,助力数据中心满足快速发展的人工智能和数据密集型应用的需求。伴随着行业内不断开展合作和创新, 224G PAM4 技术将会创造一个前景广阔的未来,让数据中心能够无缝满足日益互联和数据驱动世界的需求。数据中心不断扩展,对带宽的要求也越来越高,224G PAM4技术的出现将带来革命性发展,为新一代数据中心提供所需的容量和速度。这项突破性技术依靠高速SerDes(串行器/解串器)以太网,可实现惊人的224Gb/s数据传输。高速数据中心技术基于PAM4信号,利用四个振幅级对数据进行编码。这种架构相比传统方法,可大幅提高数据吞吐量,使其成为满足大规模数据中心日益增长需求的关键组件,同时确保可靠性和可扩展性

四通道 PCIe 的吞吐量与每通道以太网数据速率最高值匹配:PCIe 2.0 带宽 10Gbps,PCIe 3.0 带宽 25Gbps,PCIe 4.0 带宽 50Gbps,PCIe 5.0 带宽 100Gbps。在过去的十多年中,这种奇偶校验允许 x16 PCIe NIC 与 40G/100G/200G 和 400G 以太网端口连接,无需额外的变速器,从而降低了系统总功率并最大限度地减少了延迟。

x16 PCIe 吞吐量相当于 x4 以太网端口带宽

PCIe 6.0 以 64Gbps 的速度运行,为高于 100Gbps 的每通道电气以太网接口铺平了道路,使 x16 PCIe 6.0 能够高效地支持 800G 以太网端口。

各头部企业产品动向和布局

随着行业群起定义224G,促使现有架构濒临极限,创新技术从而迎来机遇可以取代旧架构成为新标准。随着系统设备被迫限制每个链路中的连接点数,盒内点对点电缆装置将朝芯片封装靠拢,或者甚至实现芯片封装。热处理难题将与电气性能同等重要。对于每秒224Gb的应用而言,铜线连接并非已“穷途末路”,而是要迎难而上,与新一代光学解决方案角逐竞争。有源铜线(ACC)和有源电缆(AEC)可能会取代一些无源铜线直连电缆(DAC)。可拔插光收发器将迎来板上或中板解决方案的挑战,这些解决方案旨在降低或更均匀地分布整个系统内的热负载密度。目前,有些协会和多源协议(MSA)在积极寻求建立共识支持,助力这些新技术能够实现互通互用。这些努力将帮助IEEE、OIF和OCP等主要行业标准单独设立224G项目。

安费诺

安费诺OverPass电缆组件专为支持每条通道224G PAM 4带宽而设计,处于新一代连接解决方案的前沿。Spectra-Strip工程师与安费诺IO连接器的团队紧密合作,确保客户在使用OverPass电缆组件时尽可能降低总成本,并打造高效的互连解决方案。

安费诺 OverPass™解决方案 是一种布线信号传输方式,可大限度地缩短信号从芯片输出后在PCB上的传输距离。OverPass™解决方案无需通过线路卡传输信号,建立了与外部IO端口的直接连接,与PCB线路和层压板相比,采用了损耗更低的布线。这种灵活的解决方案,可以选择多种外部和内部连接器解决方案,并且能够大幅降低连接信号传输过程中的信号损失。

OverPass™无源高速电缆大幅降低了通道损耗,比传统的PCB损耗更低,并且无需使用成本高昂的重定时器来处理长距离的IC到IO连接。通过这种方法,可以更灵活地放置IC,从而改善散热性能,减少PCB层数,采用成本更低的PCB材料。此外,该设计减少了由于材料变化而造成的基底不连续和色散,进一步提升整体性能和可靠性。

OverPass电缆组件系列依托于安费诺Spectra-Strip的高频SkewClear EXD电缆技术和制造专业能力,性能更加强劲。产品包括多对电缆:2、4和8对结构,线径从32 AWG到26 AWG不等,传输速度为10G、28G、56G、112G和224G PAM 4(每通道带宽)

Samtec (砷泰)

Samtec下一代连接器解决方案旨在应对224 Gbps PAM4 架构的挑战。在 DesignCon 2024 大会上,Samtec 共进行了五次产品演示,并展示了我们的 224 Gbps 产品。

许多产品都采用了 Si-Fly HD™,即我们的新型近芯片(或基板封装)Samtec Flyover® 电缆系统。在下面的视频中,Samtec的高速产品经理Jonathan Sprigler带我们参观了 Samtec展台上的一些 224 Gbps 演示和展示。

molex

随着 224 Gbps-PAM4 技术的不断发展,各个公司都需要具有一整套选择的综合解决方案来解决其硬件架构问题。因此我们同时发布完整的 224 Gbps-PAM4 产品组合,这一产品组合由我们的系统架构设计协商方法提供支持。该更新后的产品组合包含“使用多种芯片对芯片连接方案构建端到端 224G 系统以实现优化系统设计”所需的互连组件。这些产品包括背板连接器和背板电缆组件、近封装/近 ASIC 连接器、平行板互连以及一系列 OSFP 型电缆和连接器 – 它们均支持 224 Gbps-PAM4。这种“尽力一搏”的独特方法是 Molex 莫仕区别于其他高速数据方案的另一种方式。

TE

TE Connectivity(泰科电子,以下简称TE)是一家在全球范围之内提供传感器、连接器解决方案的一家全球行业技术企业,其224G产品组合已经过充分验证,符合并引领着关键的行业标准。TE强大的端到端产品组合涉及数据中心的每个部分,从服务器到基础设施,以及介于两者之间的所有设备。TE 与设计合作伙伴一起打造了一个强大的生态系统。

从这个生态系统里的数据传输速率方面来说,如今市场主流正从56G向112G升级,而TE已经可以提供224G产品组合,支持下一代的数据基础设施,并认为112G到224G可能会在今年到明年完成一个切换,两年以后也可能就会实现448G。

数据的传输速率由56G、112G、224G、448G发展的越来越快的时候,连接器变得越来越重要。比如TE的QSFP、QSFP-DD 连接器、壳体和电缆组件,其中的QSFP产品单个可插拔接口中可包含多个数据传输通道,每个通道能够以 10 至 112 Gbps 的速率输数据,因此每个端口支持总计高达 400 Gbps 的带宽;基本上包括SFP连接器在内的所有系列,在满足高速率数据传输的同时,创新采用了散热桥技术,可提高散热能力,优化系统性能。这些器件虽小,但却是连接件及其技术厂商为AI大潮的到来所做出的革新贡献。

另一方面,AI等技术推动下的基础设施快速迭代,对互连性和兼容性也提出了更高要求。TE面向AI和数据中心的224G全链路解决方案和产品组合,不仅仅局限于某个连接器,而是提供端到端整个链路的解决方案,包含从high speed I/O到芯片,从芯片到背板或线缆背板的连接,而且铜缆和光缆连接兼备,应用范围更加广阔。它们在设计时,已经考虑了互连性和兼容性问题,可以帮助大大缩短上市时间并降低整体产品的不确定性,由此各个领域的AI产品或技术能够以惊人的速度迭代更新,不断进步。

立讯

立讯技术以224Gbps的应用速率震撼全场,并前瞻性地启动了448Gbps技术的预研工作。尤为引人注目的是,立讯技术已实现112Gbps高速互连产品的大规模商用,224Gbps产品亦步入小规模量产阶段,并与国际头部芯片厂商携手,共同绘制1.6T、3.2T等下一代高速互连标准的宏伟蓝图。长久以来,立讯技术坚持在数据中心硅光方案上进行持续投入,开发了400G单模,800G单模高速硅光模块,建立了完善的硅光解决方案设计和硅光引擎工艺制造体系。基于丰富的硅光设计经验,在头部客户的需求牵引下,立讯技术开发用于200G SerDes的1.6T OSFP DR8即将面世,为AI光互联的快速增长需求提供有力支撑。

2023年,金信诺的服务器高速线缆、连接器及组件应用于BirchSteam平台(pcie5.0)已实现大批量稳定交付国内外一流客户,且在持续增量;另外金信诺已基本开发完成匹配英特尔下一代平台OakStream(pcie6.0)的相关产品,为国内厂商的技术第一梯队。在交换机侧,金信诺已完成800Gbps(QSFP-DD&OSFP)相关产品的开发,从裸线、连接器到组件全部自研并申请了相关专利,目前正在研发下一代1.6T224Gb/s相关产品,所配套的产品拥有更加稳定的链路信号传输。公司与数据中心核心硬件设备厂商浪潮、联想、H3C、中兴、曙光、超聚变等有深度合作,拥有给数据中心解决方案厂商提供整个差分信号传输端到端的全系列产品的能力.

224Gbps Cable多种结构待分析发布,预计供应商10月底给出各种规格对应参数的线材,届时将发布分解结构

总结概括

据IDC的预测,到2025年全球的数据量将达到175 ZB。数据量的增长带动了对高带宽和网络速度这些新基础设施的需求。算力网络的发展对骨干网和大型数据中心提出了更高的要求,如今200G/400G的以太网链路已经在加速部署,其超高带宽可完全满足各种带宽密集型应用的需求,并大大降低端口成本。800G和1.6T以太网链路也在加速来袭。去年200G/400G 产品大规模放量,800G则进入导入阶段。以800G以太网为例,利用了两组现有400G以太网逻辑,并进行了一些修改,将数据分布在八个112Gbps物理通道上。那继续提升每个通道速率,达到224Gbps,则能够支持高达1.6T的链路。网络提速的下一个前沿趋势无疑是1.6T以太网。人工智能、自动驾驶、高性能计算HPC和云计算这些快速增长的应用对数据网络提速的需求肉眼可见,网络速度必须足够快,才能在计算、网络和存储组件之间快速移动数据。但相对来说,算力增长的步伐是快于传输速度增长步伐的。以太网高速接口的出现正是为了满足连接方面的需求,高性能SerDes也为每一代的标准实现了速度的翻倍,以太网速度的发展已经在尽力跟上脚步了。最新一代以太网标准将提供224G的数据速率,为1.6T以太网的发展奠定了基础。

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