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IT professional using a laptop in a modern data center with glowing blue server racks.

次世代ASIC近傍設置型接続

AIとデータセンタープラットフォームが224G以上に拡大するにつれて、ASIC近傍設置型接続が性能を左右する重要な要素となっています。このような速度における一般的な帯域幅、電力、密度などの制約に対応するためには、最初から電気、機械、熱設計を統合したシステムレベルのアプローチが必要になります。Molexは、高速接続ソリューションと、ASICからファブリックまでの信号経路全体の最適化を支援する設計面の協力体制を早い段階から提供することによって、こうした移行をサポートします。

ASIC近傍設置型接続で224Gの性能、密度、保守性の課題を解決


データレートが224Gに到達し、さらにそれを上回るようになったことで、従来の基板レベルの信号伝送はAIとデータセンターのパフォーマンスを制約する要因になりつつあります。このような高密度システムのインターコネクトは、シグナルインテグリティに影響を与えるだけではなく、システム全体のエアフロー、メカニカルレイアウト、サーマルバジェットにも影響します。

パフォーマンスを回復するために、設計者は接続をできるだけASICの近傍に設置しようとしています。しかし、このアプローチは新たなトレードオフをもたらします。保守がさらに複雑になり、機械的公差がさらに厳しくなり、設計に関するささいな変更から企業規模の影響が生じることもあります。このような課題に対処するには、コネクター、ケーブル、ボードインターフェースを単一の高速チャネルとして検証する統合設計戦略が必要です。

Molexのポートフォリオは、高速環境やさらに緊密な統合に合わせて設計された、コパッケージド銅(CPC)およびコパッケージドオプティクス(CPO)ASIC近傍設置型接続ソリューションを特徴としています。224G対応ラインナップに、早い段階からの設計面での協力体制と分野横断的なエンジニアリングを組み合わせることで、エンジニアは保守性と信頼性の高いシステム実装を維持しながら、短距離の性能を最大限に高めることができます。

224Gシステム向けのASIC近傍設置型接続の最適化


ASIC近傍設置型224Gにおけるシグナルインテグリティ課題の克服

チップに近づくと、従来のPCB材料と信号伝送のアプローチでは挿入損失とクロストークへの対応が難しくなり、次世代AIとハイパフォーマンスコンピューティングシステムのボトルネックとなります。これらの速度でシグナルインテグリティを維持するには、ASICパッケージからコネクターを経由してケーブルアセンブリーまで、インターコネクトパス全体を1つのシステムとして扱う必要があります。

Molexは、高速信号をPCBから、チャネル損失を低減するTwinaxケーブルアーキテクチャへと移行するASIC近傍設置型ソリューションを設計しています。Mirror Mezz Enhanced、Inception、CX2デュアルスピードなどのプラットフォームでは、より高い密度とシールド付きの経路をサポートしており、224Gデータレートでの伝送距離を拡大して性能を維持します。

Engineer servicing high-density server clusters for AI and machine learning workloads in a hyperscale data center.

ASIC近傍の熱的および機械的制約への対処

電力と密度が増加するにつれて、インターコネクトをASICの近傍に設置すると、機械的応力やさらなる熱が発生し、基板の反りや熱過負荷のリスクが増大する可能性があります。これらの課題を軽減するには、基板に応力を伝達することなく負荷に対処できるインターフェースと、パッケージの敏感な領域と熱源を切り離すアーキテクチャが必要です。

Molexは、圧着式銅設計と外部化した光パスでこうしたニーズに応えており、効果的な熱性能を維持しながらASICを保護できます。

最新のデータセンターにおける先進的な液冷式システム。

スケーリングと保守性を実現するコパッケージドインターコネクト

接続がますますASICの近傍に設置されるようになると、永続的または緊密に統合されたインターコネクトによって基板の損傷のリスクが増大し、修理や交換がより困難になる恐れがあります。このような高密度における保守性を維持するには、シグナルインテグリティと熱設計の柔軟性を維持しながら、再加工をサポートする高速接続が必要です。

Molexはデュアルパスアプローチでこの課題を克服し、保守可能なASIC近傍設置型の銅接続向けのImpress CPCと、スケーラブルで低消費電力の光統合向けのELSFP CPOを提供しています。

高速エレクトロニクス用の中央処理システムコンポーネント。

ASIC近傍設置型リソース


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ASIC内蔵型統合

ASIC内蔵型統合は性能を向上させる一方で、永続的な実装は基板レベルでの保守性と再加工性の低下リスクにつながります。はんだ不要の圧着式インターフェースと、分離型のファイバー対チップ設計に移行することで、シグナルインテグリティを維持しながら接続へのアクセスも維持できます。

高速性能をサポートするとともに保守性も維持する圧着式コパッケージド銅設計など、MolexがASIC内蔵型接続にどのようにアプローチしているのかご覧ください。

ハイパースケール環境で高速データ処理とASIC内蔵型統合を備えたサーバーラックが並ぶ、未来的なデータセンターの内部。

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XPO MSA:高密度I/Oを支える新しいフォームファクター

密度が高くなるほど、従来のI/OインターフェースではAIシステムのエアフロー、機械の間隔、電力効率が制限される可能性が高くなります。このような制約により、高密度信号伝送と一体型の液冷を組み合わせることで次世代アーキテクチャをサポートする新しいフォームファクターの必要性が高まっています。

XPO MSAが、直接液冷と高密度信号伝送を統合した設計によってこれらの課題にどのようにアプローチしているのかをご覧ください。

サーバーラックが並んだ大規模な最新データセンターの通路に立つ2人のITプロフェッショナル。

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インターコネクトがチップに近づいている理由

AIとハイパフォーマンスコンピューティングに対する需要が高まるなか、システム設計はパフォーマンスの壁に突き当たろうとしています。それに伴い、インターコネクトをチップ基板の近傍に設置する動きが加速しています。このアプローチを成功させるには、ボードと基板間の物理的近接性と電気的接続の両方をより厳密に管理することで、シグナルインテグリティとシステムの信頼性を維持する必要があります。

このブログでは、ASIC近傍設置型設計における豊富な経験が、再加工可能なインターフェースと基板保護を優先するASIC内蔵型戦略にどのように役立っているか紹介します。

AI data center with sleek technology, glowing servers, and network hardware in a large, modern facility.