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算得快,
也要傳得出去。

交換器決定資料往哪裡走,SerDes 把資料變成高速訊號,銅線與光纖負責跨越距離。從一條連線,看懂 AI 網路的分工。

先看整機,再打開上蓋。

高速交換器像一台有密集連接埠的機架設備。它把多台伺服器連起來,根據目的位址與轉送規則,把封包送往適當出口。

教學示意:埠數、尺寸、散熱配置不對應特定型號。金色=電訊號;綠色=光路。

NVIDIA 矽光子交換器官方產品展示圖
NVIDIA 官方產品展示圖;上方可操作圖為本站概念示意。

實際產品長什麼樣?

機架高度、面板配置與冷卻形式會依產品改變。不要只憑外殼判斷是否採 CPO,要看光引擎與交換 ASIC 的封裝位置。

查看 NVIDIA 官方產品圖片與展示 →

有 CPO 交換器。差別在光,從哪裡開始。

在上方切換「打開上蓋」與「換成 CPO」,觀察金色電路徑如何縮短、綠色光路如何延伸進機箱。

比較位置可插拔光模組CPO 共封裝光學
電轉光位置通常在前面板附近的光模組。光引擎與交換 ASIC 整合於同一封裝架構,靠近 ASIC。
機箱內路徑ASIC → 較長的 PCB 高速電通道 → 光模組。ASIC → 短電連接 → 光引擎 → 光纖連往面板。
設計目的模組化、更換與多種光學規格搭配。縮短高速電通道,改善高密度互連的功耗與訊號完整性。
工程取捨高速電通道、模組功耗與面板散熱限制。封裝良率、光纖耦合、散熱、測試與維修設計更緊密耦合。
雷射在哪?依光模組設計配置。可採外部雷射光源;CPO 不代表雷射一定與交換晶片做在同一晶粒。
CPO、矽光子、全光交換,是同一件事嗎?

不是。CPO 描述光引擎與 ASIC 的封裝整合位置;矽光子描述光子元件的技術平台;光路交換(OCS)切換光路,本身不等於 Ethernet 封包交換。CPO 交換器中的 ASIC 仍以電子電路處理封包。

官方已有的產品與平台

NVIDIA Spectrum-X Ethernet Photonics:官方介紹的 CPO Ethernet 交換平台。Quantum-X Photonics 則屬 InfiniBand,協定不能混用。

Broadcom Tomahawk 6–Davisson:官方公布的 102.4 Tb/s CPO 交換方案;這是交換晶片/封裝方案的規格,不等於任一品牌完整交換器的出貨量。

2026-09-14 核對官方頁面;產品公布不代表所有型號已全面量產。實際供貨、配置及維修方式須核對供應商。NVIDIA:CPO 架構與功耗設計

資料封包,如何找到出口?

這是簡化的 Ethernet 轉送路徑。點選元件,沿著金色路徑讀圖;實際封包不會每次都經過下圖所有伺服器。

NIC 網卡Switch ASIC查表 → 排程緩衝與轉送SerDesSerDes目的 NIC伺服器 A交換器整機:晶片+PCB+電源+軟體伺服器 B

NIC:伺服器的網路出入口

NIC 把主機資料送上網路,也接收回傳封包。它與負責連接多個端點的交換器不同。

容易混淆的名稱實際分工
Switch ASIC/交換器整機前者是轉送晶片;後者包含板卡、連接埠、電源散熱與網路作業系統。
NIC/DPUNIC 提供網路連接;DPU 可進一步卸載網路、儲存與安全服務。功能依產品而異。
Scale-up/Scale-out前者讓加速器緊密協作,後者擴展跨節點叢集;不是「銅線/光纖」的同義詞。NVLink、Ethernet、InfiniBand 也不能直接混為同一協定。

同一份資料,四種傳法。

先問距離、功耗、散熱與互通性,再選線材。沒有一條固定的公尺界線能適用所有速率與產品。

Retimer、Redriver 與 SerDes 差在哪?

SerDes 在並列資料與高速串列訊號之間轉換。Redriver 主要透過等化與放大改善通道訊號;Retimer 還會恢復時脈、重新定時再送出。它們改善的問題不同,不能把所有主動銅纜都叫 AEC;實際命名與晶片配置要查供應商規格。

用了光纖,還需要電互連嗎?

需要。可插拔光模組通常仍由交換晶片經 PCB 電訊號連到模組,再轉成光。CPO 把光引擎搬近交換晶片,縮短部分高速電路徑,也帶來封裝、散熱與維修設計的取捨。

800G 是哪一段的 800G?

51.2 Tb/s

計算示例:埠數 × 每埠單向標稱速率 ÷ 1,000。這是容量算術,不保證任一交換器支援此配置,也不是應用程式實測吞吐量。

層級怎麼讀不能直接推論
SerDes lane一條串列通道;PAM4 每個符號表達 2 bit,實際資料率還涉及編碼與 FEC。224G 級電介面不等於每條都有 224 Gb/s 應用有效負載。
網路 port例如 800GbE;可由多條 lane 組成,依介面世代而異。外部光學 lane 數不必等於主機側電 lane 數。
整顆交換晶片例如 Broadcom 公布 Tomahawk 6 的 102.4 Tb/s 交換容量。不是單埠速率,也不是單一 GPU 可取得的頻寬。
實際應用吞吐量還受封包大小、協定負擔、壅塞、拓樸及工作負載影響。單純把全雙工收發相加,不能拿來與單向口徑比較。

看產業,先找出瓶頸在哪。

  1. 晶片快了,板子能否承受?

    高速電訊號會遇到插入損耗、反射、串擾與抖動。PCB 材料、銅箔、連接器與通道長度要一起設計;不是只換低損耗材料就能解決。

  2. 增加的是埠數、速率,還是每條線的晶片?

    交換晶片、整機、連接器、銅纜、Retimer 與光模組受惠環節不同。AEC 滲透率提高不代表所有銅線產品都等比例成長。

  3. 網路塞車,軟體有沒有一起處理?

    網路作業系統負責設定與管理;壅塞控制、負載分配與遙測影響整體效率。RoCE 是透過 Ethernet 承載 RDMA 的方式,並非換上高速線材就自動完成。

  4. 產品發表,是否已變成實際出貨?

    逐項核對客戶驗證、連接埠相容性、量產與良率,以及 ASP 的產品組合。此頁不以技術路線直接推定任何台廠訂單或市占。