数据中心是当今行业的支柱，为转换高速数据流的服务器、路由器、交换机和接口提供了集中式设施。从本质上讲，这些中心在信息提供者和消费者之间分发和管理数据——并且对以更高速度获得更多数据的需求正在增长。预计到2022年，全球IP流量将超过3.3泽字节。从历史上看，这比2005年的数据需求增长了127 倍。更重要的是：虚拟现实、增强现实、基于云的服务和物联网 (IoT) 已经进入场景，需要数据密集型能力。加上5G和光纤的部署，最后一英里交付服务和数据中心有几项进步需要适应。这些设施如何无缝运行并发挥出色，取决于可用的计算能力和已安装的网络设备。速度、容量和安全性是成功的关键。在这样的互连网络中，这意味着即使是最短的电缆在性能和成本方面也很重要。幸运的是，某些制造商和分销商已经认识到这一点，并且已经在为数据中心提供先进、经济高效的电缆选项。数据中心的使用和部署不仅仅适用于服务提供商和通信公司。银行、贸易商、工厂、大学、政府、军队和其他组织也根据自己的需要构建、使用和扩展数据中心。几乎所有行业都在经历数据计算的指数增长。根据数据中心知识报告，大型组织管理的设施平均数量为8.1，预计在未来三年内将增长到10.2。此外，在未来12个月内，旧的、非竞争性数据中心将被翻新(平均每个组织5.3个)。这些中心也在扩大规模以容纳更多的基础设施。以外平均规模的设施在5000 到5万平方英尺之间，现在通常可以容纳10万到50万平方英尺。在未来三年内，预计26% 的现有数据中心将扩大。当然，这将需要大量投资——房地产和能源。随着技术的进步，设备是一个额外的考虑因素。例如，更小的外形和更高带宽的光纤、多通道收发器现在更紧密地装入现代设备机架中。这意味着在狭小的空间中使用了数千条光缆，而这些架顶到机箱、机箱到机箱和集群到集群的光纤链路都需要持续监控和维护。这很重要，因为如果链接出现故障，更密集的功能通常等同于代价高昂的停机时间。设备越复杂，故障排除、诊断、修复或更换故障数据链路所需的时间就越长。为了最大限度地减少停机时间，在内部保留独特的组件或从分销商处快速找到现成的替换物品也很重要。这些挑战都不是不可克服的，但它们确实意味着与可靠的制造商或供应商的合作至关重要。大多数数据中心已经面临挑战，而且排在首位的是能源成本。最近的一份报告估计，数据中心消耗了全球3%到5%的电力。优化数据中心的能源消耗对于降低高运营成本和环境至关重要。很多公司越来越意识到气候变化及其环境足迹。数据中心使用大量电力的部分原因是为了运行设备，但主要是为了冷却。运行这些设施的最大开支之一是服务器冷却系统的成本。液冷机架的使用提供了一种小型解决方案，因为AI架构中使用的新型张量处理单元 (TPU) 超出了先前冷却技术的限制。另一个被证明有效的想法是用提供相同带宽的无源铜缆代替有源光纤数据链路。与有源光纤不同，无源铜缆不包含电子元件。这就是创新制造商(如Molex、LLC)与增值物流分销商(如Heilind)一起为新项目和传统项目提供铜替代品的地方。“随着服务提供商网络的发展，功耗正成为一个更大的问题，因为它对盈利能力的影响越来越大。”Molex 销售经理Veronica Phillips说：“无源和有源铜缆为减少现有架构和未来部署中的运营支出提供了明确的途径。”超大规模数据中心(由其支持的公司拥有和运营的设施)是第一个受益于铜缆布线的公司，铜缆通常会降低冷却需求、节约能源并随着时间的推移实现复合节约。当数据中心的布线特别密集时，这种优势也会增加。而随着小型数据中心的扩展或企业数据中心的增长，这些节省变得势不可挡。精明的规划人员知道在设计或扩展数据中心时需要做出多种选择。所有数据中心都有共同的问题。最细粒度的成本和能源节约得以传播。例如，用提供相同带宽的无源铜缆代替有源光纤数据链路，不仅可以节省能源并减少对更多冷却的需求，而且可以进一步节省成本。通常，铜缆在更长的距离内提供更快的速度，并且比光纤具有更高的可靠性。它们往往提供较低的总拥有成本，并且可以容纳过时的遗留系统。研究表明，铜缆解决方案在性能和价格方面都与光纤竞争。这适用于机架到机架和机架内系统。例如，某个应用是一个单一的架顶式 (TOR) 聚合器，它将数据线分发到下面的服务器。在这种情况下，链路距离足够短，可以由全无源铜缆解决方案支持。“随着服务提供商继续投资于网络升级，而每个用户的平均费率保持不变或下降，降低应用成本的机会变得更加引人注目，”Phillips补充道。有趣的是，这些被动解决方案并不新鲜。输入/输出端口(如SFP28、QSFP28、QSFP-DD等)一直在开发铜缆选项。早在MSA for SFP，光模块和DAC就已经面世，400G方案依然如此。限制铜线使用的是需要更长链接的基础设施，因此主要部署了光纤。最终，这只是成为许多网络的常态——直到最近。考虑到与光纤的成本、节能(包括切换时的零损耗)比较，首选铜线连接是明智之举。此外，更长的运行时间可以利用有源铜缆(ACC)，与消耗和耗散12 W功率的光收发器相比，它仅消耗1.2 W功率——每个端口净节省超过10W。更重要的是：Molex无源铜缆令人印象深刻的速度。它们符合MSA、IEEE和SFF架构。此外，用于数据中心的新型直连电缆(DAC)，例如QSFP28和QSFP56，是小型、外形尺寸可插拔互连解决方案，可实现高达200 Gbps的数据速率，QSFP-DD 可以处理400 Gbps。
图1. 与满足短距离需求的光链路相比，QSFP-DD(双密度)快速连接、高度集成的铜缆组件几乎产生零热量且几乎不消耗功率。“超大规模客户已经通过使DAC和ACC解决方案来实现机架内或机架到机架应用的运营节省和资本支出成本，”Molex集团产品部经理Dan Wandolowski 解释说。DAC 无源铜线系列最长可达3米。ACC系列是一个活跃的铜互连系列，长度可达10米。有源铜缆在组件中使用内部线性放大器来增强信号。这延长了电缆的长度并提供了低延迟。与光纤选项相比，它还需要更少的功率和更低的成本。本质上，有源铜缆作为无源电缆运行，无需配置或与主机交互。与DAC非常相似，它们是真正的“即插即用”，无需重新计时。更重要的是：这些外形尺寸将支持即将到来的112 Gbps速度的性能，使得设施经理和供应链合作伙伴能够规划超大规模和基于云的数据管理所需的下一代设施。尽管可以与制造商建立直接关系，但分销服务可以为客户提供附加值，抵消采购和拥有成本。通常情况下，可以获得更好的定价，因为可以在分销商地点订购和储存大批量产品，并根据需要或按设定的时间表发货。增值分销商，例如Heilind Electronics，提供快速周转的库存保证并降低仓储和运营成本。随着现成组件的快速可用性，数据中心运营商可以利用分销商的冗余，同时彻底测试替换(或扩展)部件。这减少了停机时间，因为不必等待下一次生产运行。此外，内部买家不再需要以随机成本从非本地或国内来源寻找零件。特别是在计划新设施和扩建的情况下，可能会获得更好的定价，因为可以在分销商地点订购和储存大批量产品，并根据需要或按设定的时间表发货。旧的和新规划的数据中心和通信集线器可以利用铜缆来降低热量、电力和冷却成本。与光纤中部署的类似链路相比，铜缆解决方案具有许多优势。增值分销提供了一种宝贵的资源，可帮助保持旧数据中心正常运行，并在新建设施时管理库存。Molex是设计和制造高度可靠和创新的电子互连解决方案的行业领导者。Heilind Electronics 是互连和传感器产品的增值分销商，准备提供经过全面测试的 Molex 光纤替换电缆组件的现成库存。在维护您当前的数据中心并规划您的下一个数据中心的同时，牢记这两个行业领导者。
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