Cáp đồng tốc độ cao 112G so với 224G: Những điểm khác biệt chính cho trung tâm dữ liệu thế hệ tiếp theo

Để đáp ứng những yêu cầu này, ngành công nghiệp đang chuyển từ chuẩn 112G PAM4—nền tảng của Ethernet 400G hiện nay—sang các kết nối đồng 224G PAM4 được thiết kế để hỗ trợ kiến trúc mạng 800G và 1.6T trong tương lai. Quá trình chuyển đổi này không chỉ đơn thuần là tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu; nó còn đặt ra các yêu cầu khắt khe hơn về biên độ tín hiệu, vật liệu và quy trình sản xuất, cũng như những hạn chế mới về khoảng cách và mô hình triển khai.

Đối với các nhà quy hoạch mạng, kiến trúc sư hệ thống và đội ngũ mua sắm, việc hiểu rõ sự khác biệt về kỹ thuật và thực tiễn giữa cáp đồng 112G và 224G ngày càng trở nên quan trọng. Những khác biệt này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng mở rộng mạng, độ tin cậy của hệ thống, mức tiêu thụ điện năng và tổng chi phí sở hữu dài hạn trong các trung tâm dữ liệu thế hệ tiếp theo được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI).

Các thông số quan trọng về tính toàn vẹn tín hiệu—bao gồm suy hao chèn, suy hao phản xạ, sự gián đoạn trở kháng và nhiễu xuyên kênh gần và xa—phải được kiểm soát chặt chẽ trên dải tần rộng hơn nhiều. Khi tốc độ tín hiệu tăng lên, sự suy giảm và phản xạ ở tần số cao sẽ có tác động lớn hơn đến độ mở mắt tín hiệu, ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của hệ thống và tỷ lệ lỗi bit (BER).

Ở mức hiệu suất này, ngay cả những sai lệch nhỏ về hình dạng dây dẫn, độ đồng tâm của lớp cách điện, sự cân bằng cặp dây hoặc tính nhất quán trong quá trình lắp ráp cũng có thể dẫn đến sự suy giảm chất lượng tín hiệu có thể đo lường được. Những thách thức này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với cả thiết kế cáp và độ chính xác trong sản xuất, nhấn mạnh tầm quan trọng của kỹ thuật đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu từ đầu đến cuối đối với các kết nối đồng 224G đáng tin cậy.

Ngược lại, việc lựa chọn vật liệu và cấu tạo cáp trở nên quan trọng hơn đáng kể đối với cáp đồng 224G. Khi tần số hoạt động tăng lên, ngay cả những thay đổi nhỏ về độ nhám bề mặt dây dẫn, độ ổn định điện môi hoặc tính đối xứng hình học cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng tín hiệu. Để giải quyết những thách thức này, thiết kế cáp 224G ngày càng phụ thuộc vào dây dẫn đồng có độ tinh khiết cao hơn với các đặc tính bề mặt được tối ưu hóa, vật liệu điện môi có hằng số điện môi thấp giúp giảm độ trễ truyền tín hiệu và cấu trúc cách điện dạng bọt có độ ổn định cao, đảm bảo trở kháng nhất quán dọc theo toàn bộ chiều dài cáp.

Bên cạnh việc lựa chọn vật liệu, hình dạng cáp và tính đối xứng cấu trúc đóng vai trò quyết định ở tốc độ 224G. Việc kiểm soát chặt chẽ khoảng cách giữa các dây dẫn, độ đồng tâm của lớp cách điện và sự cân bằng giữa các cặp dây là điều cần thiết để giảm thiểu suy hao, ngăn chặn sự chuyển đổi chế độ và duy trì hiệu suất điện trên dải tần rộng. Cùng nhau, những cân nhắc về vật liệu và thiết kế cấu trúc này tạo nên nền tảng cho các kết nối cáp đồng 224G đáng tin cậy trong môi trường trung tâm dữ liệu thế hệ tiếp theo.

Đối với cáp đồng 224G, khoảng cách truyền dẫn bị hạn chế đáng kể do suy hao tăng, ngân sách tổn hao chặt chẽ hơn và độ nhạy cao hơn đối với sự thay đổi trở kháng. Do đó, các giải pháp cáp đồng hoàn toàn thụ động có thể chỉ giới hạn ở khoảng cách rất ngắn, trong khi cáp đồng chủ động hoặc các thiết kế thụ động được tối ưu hóa cao là cần thiết để mở rộng khoảng cách sử dụng được trong các triển khai thực tế.

Những hạn chế về khoảng cách này ảnh hưởng trực tiếp đến việc lập kế hoạch cấu trúc cụm AI. Chiều dài cáp, bố trí giá đỡ và vị trí đặt thiết bị chuyển mạch phải được tối ưu hóa cẩn thận để cân bằng hiệu suất, mức tiêu thụ điện năng và tổng chi phí hệ thống. Khi tốc độ dữ liệu tăng lên, sự khác biệt giữa các giải pháp cáp đồng thụ động và chủ động trở thành một quyết định kiến trúc quan trọng hơn là chỉ đơn thuần là lựa chọn loại cáp.