Hönnun tengla fyrir gagnaver

Gervigreind (AI) hefur fengið svo mikla athygli síðustu ár að mjög fá svið nútímans njóta ekki góðs af gervigreind eða vélrænu námi (ML) á einhvern hátt. Þessi vöxtur hefur skapað gríðarlegar kröfur á gagnaver. Arkitektúr þeirra hefur breyst til að takast á við sívaxandi magn gagna og innviðirnir sem styðja hann hafa þróast samhliða til að tryggja áreiðanleg samskipti í gagnaverum.

Þess vegna verða gagnaver að tileinka sér háhraða, lága töf tengingarlausnir til að fylgja þróun vinnuálags. Ný þróun sem kallast sundurgreining hefur gert þessa þörf enn mikilvægari.

Dæmigerðar arkitektúrar veita hverjum örgjörva sitt eigið minni. Þetta heldur töfinni lágri en leiðir til óhagkvæmrar notkunar minnisauðlinda. Þar sem kröfur breytast með tímanum getur örgjörvi upplifað tímabil með litla virkni á meðan annar er ofhlaðinn. Niðurstaðan er sú að ofhlaðin eining hefur ekki næga minnigeymslu á meðan aðliggjandi eining hefur minni til umráða.

Sundurgreining fjarlægir minnið úr hverjum örgjörva og safnar því saman til að búa til eina auðlind sem hægt er að nota betur. Þessi líkamlega aðskilnaður minni og örgjörva undirstrikar þó þörfina fyrir afkastamikla tengingu.

PCIe hönnunarsjónarmið fyrir gagnaver

Þegar valin er tenging fyrir nýjustu gagnaveraarkitektúrana verða verkfræðingar að velja íhluti sem geta stutt núverandi og framtíðarþarfir gervigreindarbyltingarinnar. Þetta er þó ekki eina atriðið sem hefur áhrif á val á tengi. Verkfræðingar verða að tryggja að tengibúnaður þeirra ráði við nauðsynlegan gagnaflutning, sé endingargóður til langtíma notkunar og samhæfur núverandi kerfum fyrir einfaldar uppfærslur. Peripheral Component Interconnect Express (PCIe)^®) er lykiltenging fyrir hraðar innri gagnaflutninga í gagnaverum sem knýja nýjustu gervigreindarforritin.

Annað mikilvægt áhyggjuefni fyrir rekstraraðila er hitastjórnun. Þegar eftirspurn eftir reikniafli eykst, draga sum rekkar allt að 100 kW. Þessi aukning á afli veldur svipaðri aukningu á varma sem búnaðurinn framleiðir. Sú vinna sem þarf til að kæla gagnaver getur verið allt að 40 prósent af heildarrekstrarkostnaði þess.^[1]Samkvæmt leiðbeiningum American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) eru ráðlagðar umhverfishitastig fyrir gagnaver á bilinu 18°C til 27°C (64,4°F til 80,6°F).^[2]Þegar orkukostnaður hækkar starfa margir rekstraraðilar nú á efri mörkum þess bils.

Tenglar gegna stóru hlutverki í hitastýringu. Sem sumir af stærstu íhlutum nútíma prentaðra rafeindaplatna (PCB) geta stærð þeirra og staðsetning haft áhrif á loftflæði og haft bein áhrif á hversu vel kerfið helst köld.

Það er einnig mikilvægt að skilja áhrif hitastigs á frammistöðu tengisins. Mikil þéttleiki virkra efna eða ójöfn kæling getur skapað heita staði. Tengi verða að vera ónæm fyrir hærri hita, ekki eingöngu vegna öryggis heldur til að viðhalda skilvirkni tengisins sjálfs. Við háan hita þarf að draga úr rafstraumi sem fer í gegnum tengi til að koma í veg fyrir frekari hita.

Þetta þýðir að hönnuðir þurfa að finna jafnvægi á samhæfni við núverandi innviði, hámarka getu kerfanna og þörfina á að kæla kerfið í notkun. Tengi eru lykilatriði í þessum atriðum.

Næsta kynslóð PCIe tengis

Til að aðstoða nútíma verkfræðinga hefur Amphenol FCI gefið út PCI Express Gen 5 Flip CEM kortabrúnartengið. Hann notar staðlaða PCIe viðmótið, sem tryggir samhæfni við búnað úr fyrri kynslóðum sem þegar voru í notkun (Mynd 1).^[3]Hins vegar bjóða hönnunareiginleikar Gen 5 tengisins upp á lykilkosti fyrir nýjustu gagnaverumsóknir.

Mynd 1:Amphenol FCI PCI Express Gen 5 Flip CEM kortatenglar eru samhæfir núverandi búnaði og spara allt að 19,5 prósent pláss í PCB-geymslusvæðum. (Heimild: Mouser Electronics)

Hefðbundin PCIe tengi hafa tvær raðir af snertistöðvum, hvor raðað í 180° stefnu hvert við annað, sem skapar prentplötu sem er stærri en tengikroppurinn. Til samanburðar stillir Amphenol Flip CEM hönnunin báðar raðir af snertum í sömu átt, sem minnkar PCB-fótspor um allt að 19,5 prósent. Niðurstaðan er tengi sem hentar vel fyrir forrit sem þarf að setja nálægt brún prentplötunnar.

Amphenol Gen 5 PCIe tengið er samhæft núverandi búnaði og býður upp á fulla Gen 5 getu allt að 32GT/s. Öflug hönnun þess styður núverandi þarfir gagnavera og býður upp á skýra leið til uppfærslu eftir því sem tæknin heldur áfram að þróast.

Niðurstaða

Gervigreindarbyltingin knýr áfram eftirspurn eftir meiri gögnum. Gagnaveraarkitektúr er að þróast til að tryggja að þau uppfylli ekki aðeins kröfur dagsins í dag heldur séu einnig nægilega traust og sveigjanleg til að mæta framtíðarkröfum.

Amphenol hefur margra ára reynslu af að fínpússa PCIe viðmótið og þróaði Gen 5 Flip tengið til að styðja við síbreytilegar þarfir gagnavera á sama tíma og samhæfni við núverandi búnað er viðhaldið.

Höfundur

David Pike

Heimildir

[1]https://restservice.epri.com/publicdownload/000000003002028905/0/Product
[2]https://www.ashrae.org//File%20Library/Technical%20Resources/Bookstore/ASHRAE_TC0909_Power_White_Paper_22_June_2016_REVISED.pdf
[3]https://www.mouser.com/new/amphenol/amphenol-pcie-cem-card-edge-connectors/