เครือข่ายศูนย์ข้อมูล AI ขับเคลื่อนอินเทอร์เฟซออปติคัลความเร็วสูงขึ้น: คอนเน็กเตอร์ QSFP และ OSFP รองรับทรานสซีฟเวอร์รุ่นต่อไป

การเติบโตของ AI, คลัสเตอร์ GPU และโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์กำลังเพิ่มปริมาณข้อมูลที่ประมวลผลภายในศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่ เมื่อสถาปัตยกรรมเครือข่ายเคลื่อนไปสู่แบนด์วิธที่สูงขึ้นตัวเชื่อมต่อ QSFP, QSFP-DD และ OSFPกำลังกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในการออกแบบอินเทอร์เฟซตัวรับส่งสัญญาณแสงความเร็วสูง

สำหรับวิศวกรเครือข่ายและทีมจัดซื้อ การเลือกตัวเชื่อมต่อเกี่ยวข้องกับมากกว่าประเภทอินเทอร์เฟซ พื้นที่ PCB ความหนาแน่นของพอร์ต ความเข้ากันได้ของโมดูลออปติคัล ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับ EMI และข้อกำหนดระดับระบบทั้งหมดควรได้รับการประเมิน

เหตุใดศูนย์ข้อมูล AI จึงต้องการอินเทอร์เฟซแบบออปติคัลความเร็วสูง

โดยทั่วไปเซิร์ฟเวอร์ AI จะเชื่อมต่อ GPU, CPU, ระบบจัดเก็บข้อมูล และอุปกรณ์เครือข่ายผ่านการเชื่อมต่อความเร็วสูง สิ่งนี้สร้างความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแบนด์วิธและความหนาแน่นของการเชื่อมต่อ

ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลมักถูกรวมเข้าด้วยกันผ่านอินเทอร์เฟซ SFP, QSFP-family หรือ OSFP เป็นผลให้ขั้วต่อตัวรับส่งสัญญาณแสงได้กลายเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์เครือข่ายความเร็วสูงและการออกแบบ PCB

ความท้าทายในการออกแบบที่สำคัญ

อุปกรณ์ศูนย์ข้อมูล AI สมัยใหม่อาจจำเป็นต้องจัดการกับ:

• ข้อกำหนดแบนด์วิธที่สูงขึ้น
• ความหนาแน่นของพอร์ตสูงภายในพื้นที่ PCB ที่จำกัด
• การบำรุงรักษาโมดูลออปติคัลแบบเสียบได้
• การควบคุม EMI ในสภาพแวดล้อมความเร็วสูง
• ความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซระหว่างโมดูลและอุปกรณ์

ข้อกำหนดเหล่านี้หมายความว่าวิศวกรควรประเมินตัวเชื่อมต่อ QSFPและตัวเชื่อมต่อ OSFPเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบระบบที่สมบูรณ์

ตัวเชื่อมต่อ QSFP และ OSFP ในการออกแบบเครือข่ายความเร็วสูง

QSFP รองรับแพลตฟอร์มออปติคัลหลายแพลตฟอร์ม

ตระกูล QSFP ประกอบด้วยแพลตฟอร์ม QSFP, QSFP+, QSFP28 และ QSFP-DD สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายรุ่นต่างๆ

เมื่อเลือกตัวเชื่อมต่อ QSFP วิศวกรควรยืนยันก่อน:

1. ประเภทโมดูลออปติคัลที่ต้องการ
2. การกำหนดค่าพอร์ต PCB;
3. ขนาดโมดูลเครื่องกล
4. อัตราข้อมูลระบบที่ต้องการ
5. ข้อกำหนดด้านความร้อนและโครงสร้าง

ตัวเชื่อมต่อไม่ควรได้รับการกำหนดอัตราข้อมูลเฉพาะโดยอัตโนมัติเพียงเพราะเป็นของตระกูล QSFP ข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อ กรอบ และตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลควรได้รับการตรวจสอบแยกกัน

OSFP สำหรับสถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อความเร็วสูง

OSFP ได้รับการพิจารณามากขึ้นในอุปกรณ์เครือข่ายแบนด์วิธสูงและโครงสร้างพื้นฐาน AI

ปัจจัยการคัดเลือกที่สำคัญ ได้แก่ :

• ความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อและกรง
• โครงสร้างการติดตั้ง PCB
• ความหนาแน่นของพอร์ต
• ข้อกำหนดสัญญาณความเร็วสูง
• พื้นที่ระบายความร้อนที่มีอยู่

วิธีเลือกตัวเชื่อมต่อสำหรับศูนย์ข้อมูล AI

1. ยืนยันมาตรฐานโมดูลออปติคัล

ระบุว่าอุปกรณ์ใช้ SFP, QSFP, QSFP-DD หรือ OSFP ก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกรงไฟเบอร์ออปติกและตัวเชื่อมต่อ.

2. ประเมินเค้าโครง PCB

สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายความหนาแน่นสูง ให้พิจารณา:

• ความหนาแน่นของพอร์ต
• พื้นที่ PCB ที่มีจำหน่าย
• การจัดเรียงตัวเชื่อมต่อ
• การกำหนดค่ากรง

3. ประเมิน EMI และการออกแบบเครื่องกล

การเลือกตัวเชื่อมต่อและกรงควรพิจารณาการควบคุม EMI การคงสภาพเชิงกล และข้อกำหนดในการติดตั้ง PCB ร่วมกัน

บทสรุป

การเปลี่ยนแปลงไปสู่แบนด์วิธที่สูงขึ้นและความหนาแน่นของพอร์ตที่สูงขึ้นในศูนย์ข้อมูล AI กำลังทำให้อินเทอร์เฟซตัวรับส่งสัญญาณแสงมีความสำคัญมากขึ้น ตัวเชื่อมต่อ QSFP, QSFP-DD และ OSFP รองรับแพลตฟอร์มโมดูลออปติคัลที่แตกต่างกัน ในขณะที่การเลือกขั้นสุดท้ายควรขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมอุปกรณ์ มาตรฐานโมดูล การออกแบบ PCB และข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิตที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว

สำหรับวิศวกรและทีมงานจัดซื้ออย่างมีประสิทธิภาพการเลือกขั้วต่อตัวรับส่งสัญญาณแสงดังนั้นควรพิจารณามาตรฐานอินเทอร์เฟซ พื้นที่ PCB ความหนาแน่นของพอร์ต โครงสร้างทางกล และข้อกำหนด EMI แทนที่จะอาศัยการตั้งชื่อตัวเชื่อมต่อหรืออัตราข้อมูลทางทฤษฎีเพียงอย่างเดียว