當400G/800G乙太網路(Ethernet)從規格走向實際量產，許多研發團隊都面臨相同情境：模擬結果與IC規格皆符合預期，實際產品卻無法達到最高傳輸速率。問題究竟源自設計本身、實體通道特性，或測試條件設定？為何高速乙太網路驗證難度顯著提升？
黃仁勳於CES 2026發表全新Vera Rubin架構，其運算效能較前代Blackwell提升達5倍，並推動資料中心網路邁向1.6T的極限頻寬。當產業界已朝下一世代傳輸規格邁進，回顧正處量產高峰的400G/800G乙太網路，訊號完整性(Signal Integrity, SI)挑戰已不僅在於符合標準，如何在高頻寬條件下維持足夠的設計裕度更是關鍵。
在此演進趨勢下，高速乙太網路已不再只是頻寬提升的議題，訊號完整性驗證的複雜度亦隨之顯著提高。
在高速傳輸產品設計初期，訊號完整性模擬是關鍵步驟，可在設計初期協助架構優化與風險評估。然而，在100G/lane PAM4架構下，實體通道、連接器與測試條件的容錯空間已大幅壓縮。微小的阻抗不連續、材料差異、等化器設定偏移或測試校準誤差，皆可能在實測階段被放大為系統性風險。
隨著NVIDIA H100/H200、Blackwell至Vera Rubin架構，以及AMD與Google等雲端業者亦持續擴大AI基礎設施部署下，高速且穩定的頻寬已成為系統設計的基本要求。這也讓400G/800G乙太網路的訊號驗證，成為AI系統能否順利量產並銜接1.6T規格的關鍵門檻。
因此，本文聚焦400G/800G乙太網路實測驗證，從TX(發射端)、RX(接收端)以及S參數(S-Parameters)測試條件設定等面向，說明常見的驗證挑戰。
在400G/800G乙太網路世代，單通道資料率已提升至100Gbps(112G PAM4)。在此高頻環境下，訊號對插入損耗(Insertion Loss)、反射(Reflection)與串擾(Crosstal)極為敏感，任何微小的阻抗不連續點(Impedance Discontinuity)，皆可能顯著影響眼圖(Eye Diagram)與誤碼率(BER)。連接器、PCB佈線及板材特性等設計細節，皆會直接影響訊號的完整性。
在此條件下，除軟體模擬分析外，亦需透過實測並依循IEEE 802.3規範，全面檢視TX與RX條件，以確保系統具備足夠的設計裕度。
以下透過三項具代表性實測情境，說明驗證過程中的關鍵挑戰。
TX驗證：等化參數調校與裕度評估
多Tap等化架構與調校複雜度
在100Gbps(112G PAM4)傳輸條件下，訊號衰減劇烈。IEEE 802.3ck將發射端等化器由3-tap升級至5-tap FIR，同時強化接收端的CTLE(Continuous Time Linear Equalizer)為二階設計(gdc+gdc2)。此項調整雖提升了補償能力，卻也大幅增加參數組合的複雜度。實際測試中，若依靠人工測試Tap值與補償係數，將會增加最佳設定搜尋的難度。
量測數據解析與裕度評估
800G TX驗證中，符合規範僅是基本要求。當環境變化較大，訊號可能無法維持高速運作。故工程團隊透過高速取樣示波器，深度解析眼圖(Eye Diagram)與抖動(Jitter)數值，以進一步量化設計裕度。精確掌握波形細節，不僅能確認設計裕度，更能判斷設計在複雜系統環境中的相容性與穩定性。
自動化量測與參數搜尋
為縮短測試時間，測試實驗室可導入高頻取樣示波量測平台，藉由自動化測試流程與高頻量測平台，快速搜尋等化器參數組合並取得穩定結果，以提升驗證效率並支援設計調整(圖1)。
圖1 100GAUI C2M Host TX測試時的環境
RX驗證：訊號校準與量測準確性
不同於TX驗證旨在評估發射端的輸出品質，RX驗證核心在於評估接收端的解碼能力。
RX測試準則與校準
RX測試中最困難的並非量測本身，而是事前的訊號校正。為測試接收端於高衰減條件下的解碼能力，測試需依規範引入抖動、雜訊與干擾，並將訊號條件控制於臨界範圍，以確保測試具有鑑別能力。
校準誤差與結果判讀
RX驗證的挑戰不易直接觀察。若校準精度不足，當BER出現異常時，將難以精確判斷問題來源，可能導致研發流程反覆進行並延誤開發進度。
高精度自動化與測試一致性
為確保測試條件之準確，透過自動化校準與高精度訊號產生分析設備，可提升校準效率與一致性(圖2)，並降低人為誤差對測試結果的影響。
圖2 100GAUI C2M Host RX訊號校正時的環境
RX延伸驗證：ISI通道建模與COM評估
ISI板與通道損耗模擬
在100GAUI C2C、CR與KR架構中，訊號需經由複雜走線、背板或長距離銅纜。這種訊號傳輸的架構與一般的RX驗證流程不同。碼際干擾板(Inter-symbol Interference Board, ISI板)可提供精確且受控的插入損耗(Insertion Loss)，重現實際傳輸環境。
COM分析與條件驗證
在正式進行RX驗證前，需先取得完整鏈路S參數，並透過專業程式計算通道操作裕度(Channel Operating Margin, COM)。根據規範，COM大於3dB時，方能確認此ISI板符合規範，足以進行後續RX測試。這種流程可確認RX驗證是在合理的通道條件下進行，而非在不符實際應用的情境中，獲得僅是表面合格的結果。
高頻量測設備與通道分析
為確保通道數據精準，訊號測試實驗室建置高頻寬67GHz向量網路分析儀(Vector Network Analyzer, VNA)，量測S參數，可確保通道模型與測試條件符合規範，進而確認RX結果的準確性(圖3)。
圖3 800G RX(接收端)驗證S參數量測的環境
隨著NVIDIA發表Vera Rubin平台與Spectrum-6 1.6T乙太網路交換架構，AI伺服器互連頻寬持續提升。相較之下，800G系統的設計裕度愈趨有限，而穩定的800G驗證亦成為邁向1.6T的重要基礎。
從400G至800G乃至1.6T，驗證流程已不僅是單純符合規範，更轉變為量產前的關鍵風險控管機制。精準量測、嚴謹校準與通道分析，才是確保系統穩定運作的關鍵。
(本文作者任職於宜特科技訊號測試工程處)