Como escolher cabos de alta velocidade para dispositivos de IA? Comparação entre OCuLink, SlimSAS e cabo coaxial ultrafino

Na escolha de materiais de conexão de alta velocidade para o design interno de servidores de IA, dispositivos de computação de borda e outros sistemas de alta performance, a escolha é frequentemente uma das maiores dores de cabeça dos engenheiros. As soluções comuns incluem OCuLink, SlimSAS, cabos PCIe, e recentemente, o rápido crescimento do cabo coaxial extremamente fino (Micro Coaxial Cable).
Muitas pessoas que desenvolvem soluções de hardware de IA me perguntam: dentro do dispositivo, devo escolher OCuLink, SlimSAS, linha PCIe ou usar um cabo coaxial muito fino?
A superfície parece que todas conseguem realizar transmissões de alta velocidade, mas em diferentes cenários de aplicação, as diferenças em desempenho, flexibilidade e dificuldade de cablagem são muito evidentes. Então, qual é a diferença entre suas vantagens e desvantagens?

Primeira parte: Características das três principais linhas de alta velocidade
1. OCuLink：
Esta é uma solução de conexão de alta velocidade com um alto grau de padronização, frequentemente usada em cenários de alta interconexão entre GPU e placa-mãe, expansão de armazenamento e outros. Possui uma largura de banda suficiente e compatibilidade forte, mas os cabos são relativamente grossos e falta-lhes flexibilidade, o que os torna inapropriados para espaços apertados.
2. SlimSAS：
O SlimSAS é conhecido por seu design de interface de alta densidade e miniaturizado, muito adequado para a interligação de armazenamento em servidores. A disposição é compacta e a transmissão de sinais é estável, mas devido a restrições de dissipação de calor e flexibilidade, pode se sentir um pouco limitado em ambientes de cablagem complexa.
3. cabo PCIe
Como extensão da interface PCIe, possui forte capacidade de transmissão ponto a ponto e alta compatibilidade de protocolo, mas a linha é grossa e difícil de dobrar, o que não é muito amigável para a estrutura compacta de dispositivos de IA.
Essas três espécies de cabos têm em comum a padronização, maturidade e facilidade de expansão, mas quando são usadas internamente em sistemas AI compactos, parecem um pouco "pesadas", sofrendo limitações em termos de aproveitamento de espaço e flexibilidade de cablagem.

Dois, vantagens únicas do cabo coaxial ultrafino (Micro Coaxial Cable)
Nos módulos de AI miniaturizados, módulos de câmera ou dispositivos de computação em borda, cada vez mais engenheiros optam por cabos coaxiais extremamente finos. As principais razões são as seguintes:
2.1 Alta largura de banda, baixa perda
Muito fino coaxial pode suportar estavelmente transmissão de sinais de alta velocidade MIPI, PCIe Gen5/Gen6, etc., e pode evitar eficazmente problemas de colapso do olho e reflexão.
2.2 Excelente flexibilidade e tecido linear
Diâmetro da linha apenas cerca de 0,2 ~ 0,3 mm, pode ser flexivelmente cablado em uma estrutura de corpo extremamente compacta, especialmente adequado para conexões de curto alcance entre chips e módulos.
2.3 Excelente capacidade de resistência a interferências
A estrutura coaxial possui naturalmente boa característica de screen, pode manter a integridade do sinal em ambiente de computação de alta frequência da IA.
2.4 Desenho leve
Em comparação com os cabos de alta velocidade tradicionais, os coaxiais ultrafinos são mais leves e se adaptam perfeitamente às necessidades de design de dispositivos móveis e borda.
Em resumo, quando o projeto requer transmissão de alta velocidade + volume pequeno + flexibilidade na tração, o cabo coaxial ultrafino é a solução mais adequada.

Terceiro, como escolher? O cenário determina a resposta.
Diferentes cenários de aplicação exigem diferentes requisitos para cabos:
3.1 Se for uma expansão padrão entre placas de circuito (como a interligação entre GPU e placa-mãe), o OCuLink ou o cabo PCIe é a escolha preferida, pois as interfaces padronizadas podem reduzir os riscos de design.
3.2 Se for a interconexão de armazenamento interna do gabinete, o SlimSAS tem uma vantagem com sua estrutura de alta densidade.
3.3 No caso de interconexões precisas dentro de chips de IA, módulos de câmera ou placas de aceleração, o coaxial extremamente fino é a melhor escolha, pois não só resolve o problema de espaço limitado, mas também pode equilibrar alta velocidade e estabilidade.

Em geral, os cabos OCuLink, SlimSAS, PCIe e os cabos coaxiais ultrafinos têm suas respectivas vantagens: os primeiros se destacam em expansibilidade, padronização e compatibilidade de interface; enquanto os cabos coaxiais ultrafinos são mais adequados para as tendências de design dos novos dispositivos de IA em termos de flexibilidade, miniaturização e transmissão de alta velocidade.
De minha experiência real, à medida que os dispositivos de IA se tornam menores e mais rápidos, o valor das vias coaxiais extremamente finas só se tornará mais pronunciado.
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