新的互连技术正在往什么方向发展?

2024-01-12 14:02:13 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 点击:6516

尽管2023年的连接器销售状况不佳,但新产品的开发仍在迅猛发展。先进互连技术正在加速引入新的互连方案。

互连

“互连”一词已经遍布当今世界各种应用中。在更具挑战性应用中实现这种连接性通常需要开发和应用新的互连技术。

跟上系统设计需求仍然是互连行业的核心价值。制造商继续投入研发,升级模具,支持客户对于连接器更快速度、功率更大、信号完整性更好、封装更密等互连要求。

新的互连技术驱动因素

在先进传感器的驱动下,工业4.0正在催生出全新的电子设备类别,提高工厂效率。坚固的电子连接器在终端设备以及支持它的基础设施中发挥着越来越重要的作用。人脸识别、5G/6G蜂窝通信、位置感知和人工智能等应用大大增强了与互连设备的交互,同时也为黑客创造了新的漏洞。

对增加的互联网带宽和容量的互连方案需求正在推动超大规模数据中心的快速扩张。112Gb/s PAM4通道已经被证明,而224个Gb/s通道已经成为下一个更具挑战性的互连方案目标。服务器的趋势是将存储、操作系统和计算资源分离为模块化子互连系统,这提高了互连系统的效率和灵活性,同时增加了对高速互连技术的需求。

新冠病毒大流行导致居家办公引发的个人电脑大量增长,目前这种增长已经放缓。另一方面,俄乌和中东的战争正在消耗美国的武器储备,这应该会转化为未来几年来对军事装备和武器市场需求的增加。

人工智能(AI)的爆炸性增长是推动数据中心扩张和升级的互连技术之一。准备采用51.2 Tb转换器是未来互连变革的一部分。提高容量、速度、降低延迟和功耗的需求与高可靠性和“未来证明”网络互连能力之间保持平衡。

目前正在发布哪些新的互连技术?

先进的互连技术正在加速新的互连方案引入。例如,传统的直接连接无源铜电缆互连正在增加有源铜电缆,包括频率放大、重定时、线性均衡或补偿,这增加了信号互连的完整性和范围。其结果是更小,更灵活,减少电缆互连体积。电缆材料和结构的持续改进使性能更高的双轴电缆互连组件被用于铜缆。

QSFP-DD和OSFP继续成为领先的可插拔光收发器模式,每一种模式在模块大小、热管理、覆盖范围和功耗方面都具有显著的优势。相干插拔件解决了提高每个光纤效率和容量的互连需求。最近发布了一个多源协议(MSA)规范1.0,OSFP-XD目的是支持51.2 Tb/s开关所需的I/O面板密度。通过将车道数量从8条增加到16条,每条车道可以运行100和200 Gb/s,这个新模块可能能够支持下一代102.4 Tb交换机互连。

线性驱动光学已经进入了可插拔设备的领域,并有可能提供降低功耗、减少热量、减少延迟和降低成本,同时提供更高的可靠性。这项互连技术正在进行中,但引入了另一种互连方案来支持应用集成(ASIC)的数据中心交换机。

随着更耐用的光纤以及先进的多核和空心核光纤的互连方案引入,光纤电缆和连接器不断发展。新的多光纤连接器终端可多达64根光纤,并可封装在一个小的外形结构中,解决了面板拥塞的问题。许多新的连接器互连方案利用扩展波束技术来减轻界面污染的影响。

数十亿美元被用于开发5级自动交通。结合强大的车载计算,高速,低延迟互连,多种类型先进的传感器和软件,可以识别和调整司机每天面临无数可能的场景。

尽管人们对共封装光学作为下一代51.2 Tb/s和102.4 Tb/s交换机互连方案的优势有不同看法,但大量资源正被应用于将这项互连技术。光学互联网络论坛(OIF)一直在带头努力创建支持这项互连技术的标准,并提出了一个外部激光源的互连设计,最近发布了一个3.2 Tb模块的互连规范。包括光纤管理、功耗、热管理、建立多供应商生态系统和现场可修复性互连等问题正在探索中。共封装光学被视为支持未来几代asic和交换机的长期互连方案。芯片正在成为一个可行的模块选项。

更多的电路和更强的功率于更小空间的互连系统架构中将面临热管理方面的挑战。单个数据中心机架可承载6000个模块,消耗40 kW的电力。电力消耗的激增和由此产生的热量已经达到了不可持续的地步。降低电阻和集成热传导特性的连接器可以作为互连方案的一部分。超大型数据中心已经开始考虑高效的液体冷却,但将需要重大的基础设施和互连系统架构的变化。

超大规模数据中心正在推动互连技术的发展,支持未来预期的网络性能。所学到的经验教训和所取得的能力也将为电子连接器行业提供产品开发路线图。

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