隨著高性能計算，在人工智能(AI)和機器學習(ML)領域中不斷演進，各種應用對復雜計算能力、海量存儲容量和無縫連接提出了前所未有的需求。電子組件之間實現更快速、更高效的通信，能夠促使專門構建的生成式AI數據中心計算龐大的數據集，并且以文本、視頻、音頻、圖片等形式做出實時響應。

為了滿足性能需求，數據中心架構師必須擴展系統結構，通過 PAM4 調制方案支持 224 Gbps 數據傳輸速率。這給互連解決方案帶來了巨大的挑戰，推動新的技術的運用，同時充分利用路由、空間效率和電源管理方面的先進策略。

為了支持這些全新的數據中心架構，業界涌現了一系列完整的互連解決方案，包括高速板對板連接器、下一代電纜、背板和近ASIC連接器對電纜解決方案，運行速率高達 224 Gbps-PAM4。

逼近物理定律

重新構想224 Gbps-PAM4生態系統的連接性需要架構創新，以突破性能障礙。盡管112 Gbps-PAM4 信令技術曾經是一項重大的技術突破，但提高到 224 Gbps 能夠達到巨大的性能提升，遠不止“帶寬翻倍”。為實現 224 Gbps 數據傳輸速率而設計的系統，帶來了艱巨的物理挑戰，包括信號完整性、減少電磁干擾 (EMI) 到熱管理。

同樣存在問題的是，在不斷縮小的空間中擠出更多容量和連接的同時，還需要不斷提高性能。因此，這不是一個簡單升級底層計算和連接能力以支持 224 Gbps 速率的問題，而是如何以最佳方式利用 224 Gbps技術創新重新設計AI數據中心的問題。這就要求整個生態系統開展新層次的行業合作和共同開發，以確保組件、硬件、架構、連接、機械完整性和信號完整性之間的互操作性，從而解決電氣通道的物理問題，并設計出具有卓越性能的機械解決方案。

設計或重新設計 224 Gbps 解決方案，需要在所有的組件之間實現無縫電氣連接，以防止出現影響整體系統的性能瓶頸。從最初的概念階段就開始采用共同開發的思維方式，對于創建透明的方法來識別和解決信號完整性和其他性能隱患至關重要。

板對板高速連接增強AI應用

通過實現 GPU、加速器和其他組件之間的快速數據交換，高速板對板連接器大大提高了AI應用的效率。同樣重要的是，通過集成這些連接器，可以在處理器、內存模塊和其他關鍵組件之間提供不間斷的通信運作。除了支持 224 Gbps-PAM4 要求之外，所有組件和互連器件還必須具有充足的韌性，以承受振動、溫度波動、沖擊和物理操作等環境應力。

支持高數據傳輸速率有助于實現復雜計算和數據處理任務所需要的性能水平。此外，連接器的高數據傳輸速率能力特別有利于訓練和推理任務，在這些任務中，及時處理數據對于AI算法的性能非常關鍵。

除了速度和效率，連接器的可靠性及其傳輸信號的完整性也是極為重要的。高速板對板連接器的設計必須注重信號完整性，確保所傳輸的數據準確無誤、不失真。這種可靠性在數據準確性不容妥協的應用中是非常重要的，例如涉及醫療設備和航空航天系統的應用。

這些連接器還有另一項優勢，即支持不同的堆疊高度，從而為工程師提供了更大的設計自由度，可以選擇最適合特定人工智能應用需求的產品配置，特別是在空間有限的情況下。例如，通過混合搭配2.5mm和 5.5mm連接器，工程師能夠微調連接器的堆疊高度，以獲得最佳的性能和效率。密集的連接器配置還可節省印刷電路板 (PCB) 上的寶貴空間。

Mirror Mezz Enhanced提升信號完整性和模塊化能力

Molex莫仕高速扣板連接器 Mirror Mezz 系列的最新成員Mirror Mezz Enhanced 扣板互連技術能夠支持 224 Gbps-PAM4。這款先進的連接器提高了阻抗容限并減少了串擾。此外，Molex 莫仕通過使用 2.5mm 和 5.5mm 連接器提供不同的堆疊高度，保持行業領先的安裝密度。

▲Mirror Mezz Enhanced扣板互連系統

Mirror Mezz系列連接器采用高擴充性的公母同體設計，可以輕松交叉配接，并提供包括 5mm、8mm或11mm配置的超低和中等堆疊高度選項。減少配接誤差、簡化了裝配過程，并提高了可用性、效率和生產率，同時為工程師提供了更大的設計自由度，能夠選擇最適合工程設計特定需求的配置，對于空間受限和復雜設計至關重要的應用尤其有利。

▲Mirror Mezz板對板互連系統

有了 Mirror Mezz，設計工程師可以將兩款連接器組合起來，在相同的設計空間內創建三種不同的配置。相比之下，傳統的連接器設計則總計需要六個連接器，從而導致材料、工具、制造和裝配成本的增加。Mirror Mezz Enhanced 還通過減少部件編號的數量來簡化供應鏈和材料清單 (BOM) 管理。

Mirror Mezz Enhanced的另一大優勢是能夠支持 224 Gbps速率數據傳輸，而不會降低先前 Mirror Mezz 型款的配置密度。為了確保在更高的速度下實現可靠的性能，Molex 莫仕通過交錯引腳布局優化了端子結構，并且將制造工藝升級為插入成型，以實現更高性能所需的精確布局和容差。

▲Mirror Mezz Pro &Mirror Mezz

涵蓋224G生態系統的連接創新

Mirror Mezz Enhanced加入了Molex莫仕端到端224G創新解決方案系列。2023 年 5 月公司發布了率先上市的芯片到芯片產品組合，其中包括 Mirror Mezz Enhanced，以及 Inception線纜背板系統、CX2 Dual Speed 近ASIC連接器到電纜系統、OSFP 1600 I/O 解決方案，以及QSFP 800和QSFP-DD 1600 I/O 解決方案。

1. Inception 線纜背板系統

Inception線纜背板系統從電纜優先的角度進行設計，支持可變間距密度、最佳信號完整性并易于與多種系統架構集成，從而提供了更大的應用靈活性。

▲Inception背板系統

2. CX2 Dual Speed

CX2 Dual Speed 是 Molex莫仕的 224 Gbps-PAM4 近ASIC連接器到電纜系統，提供插配后螺釘嚙合、集成應變消除功能、可靠的機械擦拭和完全受保護的“防拇指(thumb proof)”插配接口，以提高長期可靠性。

▲CX2 Dual Speed連接系統

3. OSFP 1600解決方案

OSFP 1600 解決方案進一步完善了產品組合，其中包括 SMT 連接器和屏蔽罩、BiPass 以及直接連接 (DAC) 和有源電力電纜 (AEC) 解決方案，每個連接器可實現每信道 224 Gbps-PAM4 速率或 1.6T 總體速率。

▲OSFP 1600解決方案

4. QSFP 800和QSFP-DD解決方案

與OSFP產品系列一樣，QSFP 800 和 QSFP-DD 解決方案為 SMT 連接器和屏蔽罩、BiPass 以及 DAC 和 AEC 解決方案提供了升級功能，可實現每信道 224 Gbps-PAM4速率或每個連接器 1.5T 總體速率。

▲QSFP 800解決方案

迎接下一代高速互連的未來

總體而言，這些革新性的高速連接器系列實現了高數據傳輸能力，使得客戶能夠跟進數據密集型應用的需求，促進組件之間進行順暢快速的通信。這種“盒到盒”擴展能力使得數據中心架構師能夠通過雙連接器電纜背板、三連接器和四連接器系統實現多個機箱之間的互連，并且每個部分都為速率和機械堅固性而優化。

隨著技術不斷進步，高速連接器的未來創新將朝著進一步小型化、提高數據傳輸速率和電源效率為重點的方向發展。對于依賴高性能計算和人工智能應用的企業和行業來說，緊跟這些發展趨勢至關重要。

Molex莫仕將繼續深化與客戶和主要技術先驅的合作，保持積極進取的創新步伐，連接和完善下一代數據中心架構，以支持不斷發展的人工智能應用，以及未來可能出現的任何計算方式。

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