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灵活的连接和供电是当今数据中心设计的核心

来源:网络整理 热度:℃ 时间:10-11
摘要:固网和移动数据流量不断增长的需求推动了数据中心的数量和规模增加,这种新一代的数据中心需要更高速的连接以及更强大的电源支持。

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在这个万物互联的时代,固网和移动互联网通信数据流量以及数据存储需求正在以难以置信的速度增长。根据Gartner的统计,截至2020年,物联网(IoT)连接设备数量有望超过200亿。2016思科Cisco's Visual Networking Index预测,全球月均移动数据通信数据流量将在2015年到2020年之间增长8倍,达到30.6EB。

固网和移动数据流量不断增长的需求推动了数据中心的数量和规模增加,这种新一代的数据中心需要更高速的连接以及更强大的电源支持。新的系统架构设计可以满足这类需求,同时下一代信号和电源连接器也可支持这种具有前瞻性的设计需求。

数据灵活性的需求

在数据中心内,数据链路被提升到了更高的速度。25Gbps甚至50Gbps的数据链路正在迅速取代10Gbps的链路。数据速率提升可采用高速单链路设计,也可使用设计并行多高速链路提供更高的聚合速度。例如,4条25Gbps链路可实现单链路100Gbps的速率需求。

按照之前做法,设计人员需要设计多种信号路径。如今,设计人员将面对更为复杂的信号传输路径设计,分散式架构正推动着数据流量处理方式的创新。各机架、服务器之间不断增加的连接量推进了leafandspine架构的应用,这种架构需要更大型的高密度交换机以及大量的内部和外部端口。

然而,数据链路的提升却伴随着难以平衡的矛盾。随着数据速率的增长,信号可有效传输的距离会缩小。相对于信号速率的提升,中继系统的需求或更为紧凑的设计需求显得微不足道。系统架构师必须谨慎考虑包括尺寸、重量、功耗、成本和性能在内的多个因素,确保做出最佳组合选择。

不断增长的电力需求

随着单个机架功耗(及热损耗)大幅攀升,导致两个相互关联的问题:提供更高电力,解决拥挤机箱内的电源和有源电子部件的散热。

由于大数据中心以及机架物理结构内(以及每个机架系统内的板连接处)均需要电流,因此需要许多电缆和相关连接器来满足电源通路设计。

对于单个连接器,即使很小的接触电阻和压降(IR损失)都会导致电源效率降低并增加散热(I2R),因此连接器处的温升必须保持到适度水平(通常30°C以下)以确保安全和性能。此外,对于支持板件“热插拔”(即在电源接通时拔出或插入)的连接器不断增加的需求带来了进一步的挑战。如果连接器不具备最佳的接触材料和特性,将导致供电时序和接触疲劳问题。

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