單通道100GBPS速率還沒(méi)做(zuò),448GBPS就要來了?
發布(bù)時間:2026-05-25 14:09:10
高(gāo)速先生成(chéng)員--周偉
一年一度的DesignCon會議早就(jiù)結束了,本次會議的幹(gàn)貨還(hái)是很多的,大(dà)家都知道DesignCon是全球(qiú)最權威(wēi)、規模最大的高速通信與芯片、電路板到係統設計(jì)的頂級工程會議,也是(shì)全球著名芯片公司、連(lián)接器/線纜和PCB廠家的硬件工程(chéng)師、SI/PI 專(zhuān)家等大拿們的(de)年度盛會,被稱為高速互聯 / 信號完整性領域的 “超級碗”。每年年初在美國(guó)矽穀(gǔ)聖克拉拉(lā)會(huì)議中心舉辦,從(cóng)1995年開始至今已成功舉辦了31屆。
熟悉我們高速(sù)先生慣例的童鞋們估計已經(jīng)猜(cāi)到了,雖然沒有每次都親臨現場(chǎng),但每年有空的時候(hòu)我們都會拜讀DesignCon的(de)文章,然後根據我們的理解再把比較感興趣的(de)部(bù)分拿出來和大家分享,也讓大家跟著我們的(de)步伐一起看(kàn)看有哪些最新的技術(shù)進展。好了閑話少(shǎo)說,來看看今年會議上(shàng)出現了哪(nǎ)些最新的技術吧。
解壓文檔後通盤掃(sǎo)了一眼(yǎn),映入眼簾最多的無疑是(shì)“400/448Gbps”,”他”就是今年會議上最靚(liàng)的仔,圍(wéi)繞”他”的話題也最多(duō),當然也少量出現224Gbps和112Gbps,但(dàn)這兩個已經在前兩年的會議裏提到(dào)了多次,今年(nián)已經從小(xiǎo)甜甜變成(chéng)了“牛夫(fū)人”,可見隨(suí)著AI的需求(qiú)旺盛(shèng)起來,技術的發展迭(dié)代也確實快得驚人,對算力(lì)的要求也(yě)越(yuè)來越高。簡單歸(guī)納(nà)了一下,112Gbps以上相關的文章居然(rán)有下圖這麽多,而絕大多數(shù)都是和(hé)400/448Gbps相關(guān)。

為了實現400/448Gbps速率,又衍生出了CPC,CPO以及新的編碼技術PAM6和PAM8等,我們先來簡單認識一下它們到底是什麽。
• CPC介紹
CPC是Co-Packaged Copper(共封裝銅互連)的簡稱,就是把高速(sù)銅連(lián)接(jiē)器、銅纜接(jiē)口(kǒu)直接跟交換 / AI 芯片封裝做在一起(qǐ),讓高速信號不用走過長的 PCB 走線,直接從芯片出來就接到銅纜,這個主要是為了解決 448Gbps 高頻電信號在 PCB 上損耗太大、帶寬不夠的問題,局部共封裝後的(de)示意如下圖所示。

具體應用示意如下圖所示(shì):

真實的應用場景如(rú)下圖所(suǒ)示。

• CPO介紹
CPO是Co-Packaged Optics(共封(fēng)裝光學)的簡稱,就是把光引擎(激光 + 調製 + 探測(cè))和交換芯片 / AI 芯片封在同一個基板(bǎn)上,光纖直接從封(fēng)裝出來,不再用可插拔光模塊。主要解決高速信號(448G/1.6T)在 PCB 上(shàng)跑不長(損耗大)、功(gōng)耗太高、密度上不去的三(sān)大(dà)核心難題,如下示意圖所示:

CPC和(hé)CPO的區別(bié):綜合(hé)來說CPC 是把銅纜(lǎn)接口與芯片共封裝,用於機架內短(duǎn)距離電互聯,專門解決(jué) 448Gbps 電信號在 PCB 上損耗大、帶寬不足的問題;而 CPO 是把光引擎與(yǔ)芯(xīn)片共封裝,用於機(jī)架間長距(jù)離光互聯,專門解決高速傳輸損耗大、功耗高、端口密度低、信(xìn)號無法遠(yuǎn)距離傳輸的問題,二者(zhě)分別對(duì)應 AI 集(jí)群裏Scale-Up 近電連接與(yǔ) Scale-Out 遠光連接的不(bú)同場景,看起來CPC和CPO對(duì)於PCB人(rén)不太友好啊。
• PAM6和PAM8介紹
PAM6是6-level Pulse Amplitude Modulation(6 電平脈衝幅度調製)的簡稱,每符號2.5bit,448Gbps速率下奈奎斯特頻率(有些說法叫帶寬)約90GHz,性能與複雜度折中,適合信道一般、功耗有限的場景。PAM8是8-level Pulse Amplitude Modulation(8 電平(píng)脈衝幅度調製)的簡稱,每符號3bit,448Gbps速率下奈奎斯特頻率僅約75GHz,仿真性(xìng)能最優,適合信道好、能提供高SNR的場景。二者主(zhǔ)要(yào)是為了讓 448Gbps速(sù)率避開 PAM4 所需的 112GHz 超高頻率難題。PAM4到PAM8對(duì)應的眼圖如下所示。

下表簡單對比了PAM4到PAM8的特性。

• PCIe7.0介紹(shào)
PCIe 7.0 是PCI-SIG 在 2025 年 6 月正式(shì)發布的新一代高(gāo)速(sù)總線(xiàn)標準,單通道速率128 GT/s,是 PCIe 6.0 的兩倍,x16 雙向帶寬512 GB/s,采用 PAM4 調製(zhì)與 FLIT 流式編碼,具備超高帶寬、低延遲、高能效、原生支持光互連、兼容前代及 CXL/UCIe 生態等核心(xīn)特性,主要應用於AI 大模型訓練、GPU 集群、HPC、Chiplet、800G 以(yǐ)太網、CPO 共封裝光學、數據中心高(gāo)速存儲與計算互聯等場景,有效解決了(le)下一代算力平台帶寬瓶頸、傳統 I/O 延遲過高、高速信號在 PCB 上損耗受限、高密度(dù)係統功耗過大、長距離傳輸能力(lì)不足等關鍵問題,為未來高(gāo)密度、高算(suàn)力(lì)、低延遲的數據中心與 AI 硬件提供(gòng)底層高速互(hù)連(lián)支撐。

PCIe7.0的協議已經出來了,但目(mù)前(qián)主流的應用(yòng)還是在PCIe4.0和PCIe5.0,PCIe6.0從目前的應(yīng)用端來(lái)看都不太多,隨著後續AI對於(yú)速率的要求越來越高,有種說法(fǎ)是最終市場會跳過PCIe6.0而直接選(xuǎn)擇(zé)PCIe7.0,未來的(de)事(shì)情誰又能說得好呢,我們拭目以待吧。

總體來說我們對(duì)於(yú)今年DesignCon會議的焦點還是在448Gbps速率的(de)實現上,後麵我們會重點談談實現它的具體技(jì)術如CPO、CPC及PAM6和PAM8,歡迎大家繼續關注。
問題來了:
最近常聽到“要站在光裏,不要光站著”這句話,光也成了最近市(shì)場最靚的仔,火得一塌糊塗,甚至說“光進銅退”,大(dà)家怎麽看?歡迎大家(jiā)一起來討論。
