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超節點是吉瓦級智算中心的核心算力單元,其組網普遍采用"Scale-up + Scale-out"混合模式。《報告》圍繞超節點高速互連硬件架構,將高速互連應用系統拆解為四大場景——計算節點高速互連、交換節點高速互連、柜內節點間高速互連、機柜到機柜間高速互連,并逐一給出技術路線與推薦方案:

計算節點高速互連方案示意圖(來源:OCP)
■ 計算節點:面向單節點內 4~16 張 XPU 卡間互連,梳理高密度大通道線纜組件、近封裝銅互連(NPC)、近封裝光互連(NPO)等方向,推動 PCIe 等標準高速線纜速率持續升級;
■ 交換節點:伴隨單芯片帶寬由 25.6Tbps 向 102.4Tbps 演進、速率由 56Gbps/lane 向 224Gbps/lane 演進,《報告》解析了 NPC/CPC 銅互連進階與 NPO/CPO 光互連躍遷兩條新一代技術路徑;
■ 柜內節點間:整機柜正從傳統 PCB 背板架構向線纜背板 Cable Tray、有中板正交、無中板正交三大架構演進。《報告》對三類架構的結構特征、互配基準、公差設計、浮動方案等工程要點進行了詳細拆解,并覆蓋英偉達 NVL72~144、字節跳動大禹、百度天池、華為 Cloud Matrix 384、阿里磐久 AL128、曙光 Scale X640 等行業代表性應用;


■ 機柜到機柜間:系統對比 DAC、ACC、AEC 銅互連方案與 AOC、可插拔光模塊等光互連方案的適用邊界,明確不同距離與帶寬需求下的選型策略。
在實現路徑層面,《報告》面向 56Gbps 至 224Gbps/lane 全速率段,對互連技術的工程落地進行了系統梳理:
■ 端接形式:Press-fit 成品孔徑向 0.25mm 級別微縮,SMT/BGA/LGA 焊盤間距向 0.6mm 以內收緊,以保障大帶寬場景下的阻抗連續性與信號完整性;
■ 高速連接器:覆蓋 56Gbps、112Gbps、224Gbps 高速背板連接器,以及內部高速 I/O(NPC、CPC 等定制化接口,適配 PCIe 5.0 至 7.0)與外部高速 I/O(QSFP、QSFP-DD、OSFP 等,涵蓋 DAC/ACC/AEC 不同傳輸距離);

■ 高速 PCB 板材:按速率檔位給出介電損耗(Df)要求與國產、非國產板材選型對照,為信號完整性設計提供物理基石;
■ 高速 Raw Cable:絕緣結構從單層向雙層絕緣、發泡絕緣及雙芯共擠演進,阻抗公差由±5Ω 收緊至 ±2Ω,對內偏移提升至 2~5ps/m,SDD21 有效帶寬覆蓋至 110GHz。
報告在各章節均給出了來自中航光電、慶虹電子、華豐科技、立訊技術等企業的主流產品系列與推薦互連方案,兼具技術深度與工程可操作性。
面向下一代互連技術,《報告》指出,單通道速率正向 448Gbps 演進,互連技術將沿銅互連與光互連兩大方向協同發展:
■ 銅互連:在編碼調制(PAM4/PAM6/PAM8 等)、系統架構、產品結構與原材料四個維度實現系統性突破。其中 CPC(共封裝銅互連)通過"芯片—連接器—銅纜"一體化設計,鏈路損耗較傳統方案減少 30% 以上,功耗較光模塊方案降低 30%~50%,系統成本降低 15% 以上,成為業界關注焦點;
■ 光互連:可插拔光模塊向 1.6T 標準化與 LPO 演進,并逐步向 NPO、CPO 過渡。CPO 將光引擎與電芯片共封裝,可極大提升互連帶寬密度、顯著降低誤碼率與功耗,突破面板 IO 密度限制。

未來"光銅并存、優勢互補"將成為長期穩定的產業格局——銅互連憑借成本、功耗與散熱優勢承接柜內及近端短距互連,光互連依托高帶寬、低損耗特性承擔跨機柜及遠距離通信,二者基于應用場景深度協同。


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