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超大规模数据中心助力人工智能崛起 David Pike

 

新的技术进步,让日常用户也能使用人工智能(AI)和机器学习(ML)的力量。AI推动了各个行业领域的创新,它可以适应和响应不断变化的需求,创造令人兴奋的新机遇。从我们驾驶的汽车,到构成未来农业的智能农场,没有哪个行业不会被AI所改变。

AI应用的兴起,推动了对先进基础设施的需求,这些基础设施需要具备更高的数据传输速率、更大的带宽和更高的工作频率。为了满足AI急速发展带来的需求增长,这些架构需要具备巨大的规模和快速重新配置的能力。

 

超大规模数据中心的崛起

 

数据中心是现代网络基础设施的重要组成部分。在人们的普遍印象中,数据中心就是类似于大型仓库那样的建筑,里面摆满了一组又一组满是计算机设备的机架。许多数据中心都是由商业组织或政府机构各自拥有的企业数据中心。这些专用服务器在本地处理信息,控制自己的数据需求。虽然这些通信枢纽是数据处理解决方案的组成部分,但它们也只是整体战略中的一小部分。

超大规模数据中心将为AI提供强大算力,推动其为各行各业带来变革。顾名思义,超大规模数据中心要比传统数据中心大得多,可满足大量用户的需求。随着AI等数据密集型应用进一步普及,超大规模数据中心的规模和数量都在大幅增加。

 

可扩展性和灵活性

 

AI应用具有复杂性和多样性,因而每一个超大规模数据中心都各不相同,而且遍布在世界各地,因而需要采用高度灵活的解决方案。客户希望能够受益于新型数据网络的更高性能,并且必须确信他们的设备能够满足需求。因此,根据数据需求实现灵活扩展,对于满足客户期望而言至关重要。

电气连接器是实现快速重新配置的关键。连接器在传输电源和信号的同时,还要确保通过它们的数据质量,这就是信号完整性(SI)的作用所在。SI描述的是通过连接器和电缆传输的电信号的质量。

新型的连接器具有外形低矮、尺寸小、引脚间距小的特点,适用于紧凑型服务器应用。高密度信号通过狭小空间时,可能会引发串扰,因而这样的信号所要通过的电缆、连接器和印刷电路板(PCB)迹线都需要专门为保持SI而设计。

随着超大规模数据中心不断涌现,信号完整性的重要性正日益凸显。为此,Molex开发了一系列AI和ML解决方案,为数据处理带来更高的可靠性和性能。尽可能减少信号损耗并非易事,在数据密集型AI应用中尤其如此,特别是在使用传统的PCB安装连接器时。Molex的高速直连电缆(DAC)为这一问题提供了先进的解决方案。DAC可提供高达100Gbps的数据传输速率,并且有现成长度和定制长度可供选择。

针对基于机架的服务器应用,Molex开发了板对板224Gbps-PAM4连接器解决方案,例如Mirror Mezz。这些连接器采用可堆叠配接的薄型设计,每差分对可提供高达56Gbps数据速率,是超大规模数据中心采用的高密度服务器的理想选择。

 

超大规模数据中心与电力

 

电力在未来的数据网络中扮演着重要角色。虽然准确的预测因资料来源而异,但根据估计,到2020年代末,全球多达4%的发电量将用于数据中心[1]。虽然SI对通信质量至关重要,但电力分配对于确保超大规模数据中心平稳运行而言也起着举足轻重的作用。

想要尽可能降低运营成本并提高性能,高效用电是一大关键,电力分配和模块化基础设施对于规模和数量上的扩展也是至关重要的。模块化电源可使数据中心在不中断现有运行的情况下根据需要增加容量。

硬件加速可在数据中心核心的高效计算中发挥重要作用。通过硬件加速,可以将特定计算任务转移到系统内的专用硬件上执行,从而实现比完全依靠通用CPU更高的效率。

 

结语

 

AI系统正在改变我们处理数据的方式。为了充分发挥潜力,AI系统需要依靠超大规模数据中心来实现出色的灵活性和可扩展性,从而快速响应不断变化的需求。

连接的好坏对于新型AI架构的性能和模块化至关重要,为此Molex正在解决提供灵活性和易用性的复杂挑战,满足新的SI和高速数据传输标准。Molex解决方案兼顾小尺寸和高密度需求,可提供未来超大规模数据中心所需的性能。

 

参考文献

[1] “AI is poised to drive 160% increase in data center power demand,” Goldman Sachs, May 14, 2024, https://www.goldmansachs.com/intelligence/pages/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand.html.

 



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