生成式AI帶來巨大的通訊頻寬需求,光進銅退成為業界公認的趨勢。但在CPO技術持續發展的同時,電氣互連也沒有停下發展的腳步。不管是AEC生態系的建構與標準化,以及448G PAM4電氣互連的問世,都顯示「光電共存,各自努力」的情況,仍將延續一段時間。
在生成式AI推動下,資料中心的網路架構正面臨前所未有的頻寬壓力。交換器ASIC的I/O速度快速提升的情況下,「光進銅退」被視為不可逆的趨勢,CPO(Co-Packaged Optics)也被寄予厚望,期待能從根本解決高速互連下的功耗與訊號完整性問題。然而,在CPO尚未真正進入大規模量產之前,產業仍需要現在就能用的解決方案。也正是在這樣的時間窗口中,主動電氣電纜(AEC)、以及進一步延伸至448G PAM4的電氣互連方案,獲得產業高度關注。
Marvell推動Golden Cable倡議 加強AEC標準化
近期Marvell推出的「Golden Cable」倡議,正是為了加速AEC生態系統成形而設計的策略性布局。該計畫不僅提供經過驗證的電纜架構,還搭配完整的韌體、校準資料與參考設計,協助系統廠與線纜廠快速導入並通過互通性驗證,降低AEC整合門檻
Marvell指出,雲端服務供應商(CSP)正在重新設計其網路拓撲,以因應AI工作負載所帶來的龐大東西向流量。隨著機架功率密度與交換頻寬同步攀升,短距離高速互連的成本、功耗與部署彈性,變得比過去更加重要。相較於光纖解決方案,AEC在機架內與短距離機架間連接仍具有成本與功耗優勢,但其效能高度仰賴精準的通道設計與數位訊號處理能力,因此需要晶片、線纜與系統端更緊密的協同開發。
Golden Cable採取開放式設計策略,允許合作夥伴導入自有IP進行差異化設計,例如調整電纜長度、彎曲半徑或散熱結構,同時又能維持與Marvell PHY的最佳化匹配,兼顧標準化與產品彈性。從合作名單來看,鴻海互聯與立訊精密等連接器與線纜大廠皆已加入生態系,並鎖定1.6T等級交換架構的實際部署需求,顯示AEC已不再只是過渡方案,而是短中期內具備實質量產動能的互連技術路線。
@3: 448G PAM4即將問世
除了專注於機櫃間與同一機櫃內設備互連的AEC,在設備內部互連方面,電氣訊號的頻寬也還有進一步提升的空間。線纜、連接器供應商深特(Samtec),就打算在2月底的DesignCon展示基於電氣訊號的448G PAM4互連。
深特台灣區總經理申志豪指出,若技術節點停留在224G PAM4,對許多系統廠而言,電氣互連的路線圖將顯得後繼乏力,導入風險與投資報酬比難以說服決策層。因此,深特預計於2月底的DesignCon展會中,實際展示448G PAM4電氣互連技術,試圖向市場證明:即便在更高速的訊號環境下,銅線互連仍有發揮空間。這項展示的戰略意義在於,讓系統架構師在規劃下一代交換器或AI加速卡平台時,仍可將電氣互連納入設計選項,而非被迫全面轉向光互連。
深特台灣區總經理申志豪表示,光進銅退雖是未來趨勢,但出於許多現實因素考量,電氣互連仍有其不可取代的價值。
從系統端來看,目前台灣多家網通ODM已開始驗證Samtec所提出的CPC(Co-Packaged Connector)架構,將連接器直接配置於IC載板上,再搭配為高速通道最佳化設計的SI-FLY線纜,把訊號傳送至OSFP模組或背板。相關100T交換器原型預期可於第二季完成,並在2026年底前送交CSP客戶進行評估,顯示該架構已逐步從概念驗證走向系統級實作。
從CPC走向CPX 光通模組找到新機會
在CPO尚未成熟之前,CPC被視為一種務實的過渡型方案,但Samtec並未止步於此,而是進一步提出CPX概念,嘗試在維持既有封裝與互連架構的前提下,同時支援電氣與光學傳輸。其核心思維,是將光通訊模組的連接器進一步微型化,使其可直接配置於IC載板上,讓光通訊模組能夠拉到最接近晶片的位置,再將光訊號轉換為電氣訊號,降低電氣訊號的傳輸路徑長度。
在CPC的基礎上,深特進一步提出可以同時支援電氣與光學互連的CPX概念。
申志豪形容,CPX可被視為「非半導體製程版的CPO」。雖然在功耗與頻寬密度上無法與真正以矽光子製程整合的CPO相提並論,但CPX的優勢在於成熟度高、導入速度快,且在系統部署後仍具備可抽換、可維修的彈性,對雲端資料中心而言具有極高實務價值。
更重要的是,CPX為光通訊模組廠重新打開了進入Co-Package架構的機會之窗。若CPO完全由晶圓代工廠主導,模組廠在價值鏈中的角色勢必被大幅壓縮;但在CPX架構下,模組仍具備明確產品定位,可持續參與互連生態系競爭。深特目前已與Nubis進行實體展示合作,驗證CPX架構的可行性,儘管Nubis已被Ciena收購,雙方技術合作仍持續推進,且台灣光通模組廠亦展現高度興趣,只是尚未進入可對外揭露階段。
同時,深特也已將CPX概念提交至OCP(Open Compute Project)社群評估,希望未來能形成產業標準。如果需要向其他競爭同業授權相關技術,深特也保持開放態度。
電氣訊號互連仍在持續進化
綜合來看,在CPO真正量產之前的這段空窗期,產業並非只能消極等待光互連全面接手。無論是Marvell推動的AEC Golden Cable生態系,或Samtec所展示的448G PAM4電氣互連能力,以及從CPC延伸至CPX的混合式互連路線,都顯示電氣互連仍在持續進化,而非走向終點。
對系統廠與CSP而言,關鍵並不在於「是否全面光化」,而是如何在效能、功耗、成本與可維護性之間取得最佳平衡。電氣互連若能在速率與通道距離上持續推進,便仍具備在特定應用層級發揮價值的空間;而CPX這類過渡型架構,則可能成為銜接傳統銅線互連與未來CPO世代之間的重要橋梁。
在AI基礎建設快速擴張的當下,市場需要的是能立即落地、同時具備升級彈性的互連方案,而非只存在於技術藍圖上的終極理想型架構。從AEC到448G,再到CPX的多軌並進,也意味著未來數年內,電氣與光學互連將以更複雜但也更彈性的方式並存發展。