Dank der jüngsten Fortschritte in der Technologie können die Nutzer nun die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) und des Machine Learning (ML) selbst nutzen. KI ermöglicht Innovationen in fast allen Industriezweigen und eröffnet aufgrund ihrer Fähigkeit, sich anzupassen und auf veränderte Anforderungen zu reagieren, spannende neue Anwendungsbereiche. Von unseren Fahrzeugen bis hin zu den intelligenten Anwendungen im Agrarsektor gibt es kaum eine Branche, die nicht durch KI verändert wird.
Mit der zunehmenden Verbreitung von KI-Applikationen steigt auch die Nachfrage nach einer fortschrittlichen Infrastruktur, die höhere Datengeschwindigkeiten, eine größere Bandbreite und höhere Frequenzen ermöglicht. Um die steigende Nachfrage zu befriedigen, die durch die explosionsartige Zunahme der KI entsteht, müssen diese Architekturen skalierbar sein und sich schnell umkonfigurieren lassen.
Rechenzentren sind entscheidende Elemente unserer modernen Netzwerk-Infrastruktur. Das gängige Bild eines Rechenzentrums ist ein großes Lagergebäude, in dem sich unzählige Regale mit Computerausrüstung befinden. Viele dieser Rechenzentren sind im Besitz einzelner Organisationen, z. B. kommerzieller oder staatlicher Einrichtungen. Diese dedizierten Server verarbeiten Informationen lokal und steuern ihren eigenen Datenbedarf. Diese Kommunikationsknotenpunkte sind zwar Teil der Lösung für die Datenverarbeitung, aber nur ein kleines Element der Gesamtstrategie.
Hyperscale-Rechenzentren stellen die Rechenleistung bereit, mit der die KI-Revolution vorangetrieben wird. Wie der Name schon sagt, sind solche Hyperscale-Rechenzentren wesentlich größer als herkömmliche Rechenzentren und versorgen zahlreiche Nutzer. Mit der zunehmenden Verbreitung von datenintensiven Applikationen wie KI wachsen auch die Anzahl und die Größe der Hyperscale-Rechenzentren erheblich.
Angesichts der Komplexität und Vielfalt von KI-Applikationen ist jede Hyperscale-Installation anders, und zwar fast überall auf der Welt. Dies macht hochflexible Lösungen erforderlich. Die Kunden möchten die Vorteile der besseren Performance der neuesten Netzwerke nutzen und müssen sich darauf verlassen können, dass ihre Ausrüstung mit ihren Anforderungen Schritt halten kann. Um die Erwartungen der Kunden zu erfüllen, ist daher eine flexible Skalierung erforderlich, die den Datenanforderungen gerecht wird.
Elektrische Steckverbinder sind der Schlüssel zu einer schnellen Neukonfiguration. Steckverbinder übertragen Strom und Signale und stellen gleichzeitig die Qualität der Daten sicher, die sie durchlaufen. Hier kommt die Signalqualität ins Spiel. Die Signalqualität beschreibt die Qualität der elektrischen Signale, die durch Steckverbinder und über Kabel übertragen werden.
Die neuesten Steckverbinder zeichnen sich durch ein niedriges Profil, eine geringe Größe und kleinere Pin-Abstände aus. Dadurch eignen sie sich für die neuesten kompakten Server-Anwendungen. Aufgrund der hohen Signaldichte auf engstem Raum kann es zu Störungen durch das sogenannte Crosstalking kommen. Daher sind die Kabel, Steckverbinder und Boards, über die das Signal läuft, speziell für den Erhalt der Signalqualität ausgelegt.
Da die Signalqualität bei der Entwicklung von Hyperscale-Rechenzentren eine so wichtige Rolle spielt, hat Molex eine Reihe von Lösungen für KI und ML entwickelt, mit denen die Performance und die Zuverlässigkeit der Datenverarbeitung sichergestellt werden können. Die Minimierung von Signalverlusten, insbesondere bei datenintensiven Applikationen der KI, ist eine Herausforderung. Dies gilt insbesondere bei der Verwendung herkömmlicher, auf Boards montierten Steckverbindern. Die Hochgeschwindigkeits-Direct-Attach-Kabel (DACs) von Molex sind eine moderne Lösung für dieses Problem. DACs bieten Datenraten von bis zu 100 Gbps und sind in handelsüblichen und benutzerdefinierten Längen erhältlich.
Für Rack-basierte Server-Applikationen hat Molex Board-to-Board 224 Gbps-PAM4 Steckverbinder-Lösungen entwickelt, wie zum Beispiel den Mirror Mezz. Diese Steckverbinder bieten Datengeschwindigkeiten von bis zu 56 Gbps pro Differential-Paar in einem steckbaren, stapelbaren Design mit niedrigem Profil, das sich ideal für Server mit hoher Signaldichte eignet, die in Hyperscale-Rechenzentren eingesetzt werden.
Die Stromversorgung spielt eine enorme Rolle für die Zukunft unserer Netzwerke. Die genauen Vorhersagen variieren zwar je nach Quelle, es wird jedoch geschätzt, dass bis zum Ende dieses Jahrzehnts bis zu 4 Prozent des weltweit erzeugten Stroms in Rechenzentren verbraucht werden.[1] Die Signalqualität ist zwar von entscheidender Bedeutung für die Kommunikationsqualität an sich, aber die Energieversorgung ist ebenso wichtig, um den reibungslosen Betrieb von Hyperscale-Rechenzentren zu gewährleisten.
Eine effiziente Energienutzung ist entscheidend, um die Betriebskosten zu minimieren und die Performance zu optimieren. Die Stromverteilung und die modulare Infrastruktur sind ebenfalls ausschlaggebend dafür, dass eine Erweiterung möglich ist. Dank einer modularen Stromversorgung können Rechenzentren ihre Kapazität bei Bedarf erweitern, ohne den bestehenden Betrieb zu unterbrechen.
Hardware-Beschleunigung kann eine wichtige Rolle für den Wirkungsgrad der Rechenleistung im Rechenzentrum spielen. Durch Hardware-Beschleunigung können bestimmte Rechenaufgaben auf spezialisierte Bauteile innerhalb des Systems übertragen werden, was einen höheren Wirkungsgrad ermöglicht, als dies bei Software möglich ist, die nur auf einer universellen CPU läuft.
KI-Systeme verändern die Art und Weise, wie wir mit Daten umgehen. Damit KI-Systeme ihr volles Potenzial entfalten können, sind sie auf Hyperscale-Rechenzentren angewiesen, die die nötige Flexibilität und Skalierbarkeit bieten, um schnell auf veränderte Anforderungen zu reagieren.
Die Konnektivität ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Modularität von modernen KI-Architekturen. Molex bietet Lösungen für die komplexe Herausforderung, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit mit den neuesten Standards zu verbinden, die für Signalqualität und hohe Datenübertragungsraten erforderlich sind. Dabei schaffen die Molex-Lösungen einen idealen Ausgleich zwischen den Anforderungen an kleinere Größen und höhere Signaldichte und gewährleisten dadurch die Leistungsfähigkeiten, die für Hyperscale-Rechenzentren der Zukunft erforderlich sind.
[1] „AI is poised to drive 160% increase in data center power demand“, Goldman Sachs, 14. Mai 2024, https://www.goldmansachs.com/intelligence/pages/AI-poised-to-drive-160-increase-in-power-demand.html.
David ist seit fast 30 Jahren in der Steckverbinderbranche tätig und arbeitet mit führenden Herstellern aus dem Fertigungs- und Vertriebsbereich zusammen. Er ist in der gesamten Branche für seine Leidenschaft und Neugier bekannt und nennt sich online „Connector Geek“.