NIC：伺服器的網路出入口
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。
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 網路的分工與瓶頸。
縮寫小抄
- NIC
- 網卡：伺服器上網的出入口。
- DPU
- 可卸載網路、儲存、安全工作的進階網卡。
- Switch ASIC
- 交換晶片：決定封包往哪個埠送。
- SerDes
- 晶片的高速收發電路：並列資料與高速串列訊號互轉。
- PAM4
- 每個符號用四種電位帶 2 bit 的調變方式。
- FEC
- 前向錯誤更正：多送檢查碼，讓接收端自己修錯。
- DAC／ACC／AEC
- 被動銅纜／線性放大銅纜／含 Retimer 的主動銅纜。
- Retimer／Redriver
- 重新定時再送／只做放大與等化。
- CPO
- 共同封裝光學：光引擎與交換晶片在同一個封裝基板上。
- NPO
- 近封裝光學：光引擎在封裝外、緊鄰晶片的主機板插座上。
- ELS／ELSFP
- 外部雷射光源；ELSFP 是面板可插拔的雷射模組。
- OCS
- 光路交換：用鏡面等切換光路，不解讀封包。
先看整機：密集的連接埠，是資料的出入口。
高速交換器是一台有密集連接埠的機架設備。它把多台伺服器連起來，依目的位址與轉送規則，把封包送往適當出口。
- 資料埠（兩排小方孔）
- 插可插拔光模組或相容的銅纜，連到伺服器或其他交換器。外觀相似不代表速率、協定或線材一定相容。
- 管理埠與通風孔（右側）
- 管理埠用來設定與監控設備，不承載模型資料；通風孔排出熱。
- 固定耳（兩側）
- 把機箱鎖在機架上。高度與深度依埠密度、供電與散熱設計而異。
打開上蓋：可插拔 vs CPO，差在光從哪裡開始。
兩張同比例俯視圖對照：上方是後側風扇與電源，下方是前面板。金色虛線＝電訊號，綠色虛線＝光。
可插拔光模組
- 交換 ASIC：依轉送資訊、緩衝與排程決定封包出口；散熱器通常蓋在晶片上，本圖省略。
- 面板光模組：電轉光發生在前面板，模組可熱插拔更換；也可改插相容的銅纜。
- 供電與散熱：本圖畫風扇；高功耗機型也可能用液冷。
CPO 共同封裝光學
- 光引擎：負責電光轉換，緊貼交換 ASIC；封包仍由 ASIC 的電子電路處理，不是把晶片改成光學運算。
- 光纖與面板：機箱內用光纖走到面板光連接器；光引擎與可插拔模組的維修方式不同。
- 外部雷射（ELSFP）：雷射做成前面板可插拔模組（銅色方塊），用光纖供光給光引擎，壞了可現場更換（Broadcom 2025-10-08）。實際配置依產品而異。
| 比較位置 | 可插拔光模組 | NPO 近封裝光學 | CPO 共同封裝光學 |
|---|---|---|---|
| 電轉光位置 | 前面板的光模組 | 封裝外、緊鄰晶片的主機板插座 | 與交換晶片在同一個封裝基板上 |
| 晶片到光電轉換的電走線 | 最長：穿過主機板走到前面板 | 約數公分（國泰 2026-09-22 p.3） | 毫米級（國泰 p.3） |
| 設計目的 | 模組化、可更換、搭配多種光學規格 | 縮短電走線，同時保留光引擎可測試、可更換 | 把電走線縮到最短，改善功耗與訊號完整性 |
| 工程取捨 | 長電通道、模組功耗與面板散熱 | 整合度與省電不如 CPO（群益 2026-09-29 p.8，券商說法） | 封裝良率、光纖耦合、散熱、測試與維修互相綁定 |
| 雷射在哪？ | 在光模組內 | 整合在光引擎內，或沿用外部雷射（國泰 p.2–3） | 多採前面板可插拔的外部雷射 ELSFP；不代表雷射與交換晶片做在同一晶粒 |
五種光電轉換做法（含 LPO、LRO）的完整並排比較，見 光通訊頁：五種架構並排。
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。
官方已公布的產品，現在到哪一步？（核對日 2026-10-08）
| 產品 | 協定 | 規格 | 狀態 |
|---|---|---|---|
| NVIDIA Spectrum-X Ethernet Photonics | Ethernet | 最高 409.6 Tb/s（512 × 800G，NVIDIA 技術部落格 2026-01-06，公司規格） | NVIDIA 2026-05-31 新聞稿稱「now in production」（公司宣稱）；產品頁寫 2026 下半年供貨；TrendForce 2026-07-27 稱已出貨給特定夥伴、2H26 擴產（第三方） |
| NVIDIA Quantum-X Photonics | InfiniBand（不能和 Ethernet 混用） | Q3450-LD：144 × 800G（NVIDIA 產品頁，公司規格） | 產品頁已列出型號規格（2026-10-07 讀取） |
| Broadcom Tomahawk 6–Davisson | Ethernet（交換晶片／封裝方案） | 102.4 Tb/s；16 顆 6.4T 光引擎、每通道 200G、可現場更換的 ELSFP（公司規格） | 2025-10-08 新聞稿稱開始出貨，並向早期客戶送樣（公司宣稱）；到 2026-09 未見量產聲明。晶片規格不等於任一品牌整機的出貨量 |
CPO 實物長什麼樣？
上方俯視圖是本站示意；這張官方圖是封裝本身：光引擎就排在交換晶片四周。判斷一台交換器是不是 CPO，不能只看機殼，要看光引擎和交換 ASIC 是否在同一個封裝上。
查看 NVIDIA 官方產品頁 →資料封包，如何找到出口？
簡化的 Ethernet 轉送路徑：從伺服器 A 的網卡出發，經交換器，送到伺服器 B。實際封包只走它需要的那條路。
伺服器 ANIC 網卡
交換器SerDes
交換器Switch ASIC查表 → 排程 → 緩衝與轉送
交換器SerDes
伺服器 B目的 NIC
中間三格合起來才是「交換器整機」：晶片＋PCB＋電源＋網路作業系統。
Switch ASIC：決定封包送往哪個埠
依轉送資訊選擇出口，用緩衝與排程處理競爭。多個來源搶同一出口時，即使晶片總容量很大，也可能壅塞。
SerDes：把資料送上高速電通道
傳送端把並列資料轉成串列訊號，接收端再還原。訊號要穿過封裝、PCB 與連接器，這段通道的品質會限制可用速率。
| 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／DPU | NIC 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。櫃內與跨櫃的實際配置見 AI 伺服器頁。 |
同一份資料，四種傳法並排比。
先問距離、功耗、散熱與互通性，再選線材。下表以 NVIDIA 800G（每通道 100G PAM4）世代的官方文件為例；速率越高，銅線可用距離越短——群益估 3.2T 世代用銅線難超過 1 公尺（2026-09-29 p.1，券商說法）。
← 左右滑動看四種線材 →
| 比較項目 | DAC 被動銅纜 | ACC／LACC 線性放大 | AEC 主動電纜 | 光模組＋光纖 |
|---|---|---|---|---|
| 線上有什麼晶片 | 沒有，純銅線 | 兩端各一顆線性放大（預強調）晶片 | 兩端各一顆 Retimer（或 DSP） | 兩端光模組（含 DSP，或 LPO 線性電路） |
| 做什麼 | 直接傳電訊號 | 放大與等化、補償損耗；不重新定時 | 恢復時脈、重新定時後再送 | 電 → 光 → 電 |
| 800G 世代典型長度 | 直線 0.5–2 公尺，分支線最長 3 公尺（NVIDIA 文件） | 3–5 公尺（NVIDIA 文件） | 最長約 7 公尺（Credo 800G AEC，公司宣稱） | 數十公尺到公里級，依光學規格而定 |
| 功耗 | 每端約 0.1W（NVIDIA 文件） | 很低（NVIDIA 文件未給數字） | 需要供電與散熱，依產品而定 | 四者中最高；元大估 DSP 約占模組功耗一半（2026-09-21 p.3，券商估計） |
| 延遲 | 最低 | 低 | 多一段重新定時 | 依模組；LPO 較低 |
| 主要限制 | 距離、線徑與彎曲空間 | 放大不能消除所有雜訊；主機與線材要搭配 | 電力、散熱與成本 | 成本、功耗、清潔與維修 |
「800G 世代典型長度」以 NVIDIA 100G-PAM4 系列文件（DAC／LACC）與 Credo 產品頁（AEC）為準，2026-10-08 核對；各廠產品不同，採購前要查實際規格。
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 把光引擎搬到交換晶片的封裝基板上，縮短高速電路徑，也帶來封裝、散熱與維修設計的取捨。
800G 是哪一段的 800G？
本頁計算：埠數 × 每埠單向標稱速率 ÷ 1,000。例如 128 × 800G＝102.4 Tb/s，正好是 Broadcom Tomahawk 6 的交換容量（2025-06-03）。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＝8 × 100G 或 4 × 200G，依介面世代而異（拆法見 光通訊頁速率拆解）。 | 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。 | 把全雙工收發相加的數字，不能拿來與單向口徑比較。 |
看產業，先找出瓶頸在哪。
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。
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。
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。
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。CPO 已有原廠量產宣稱（見上方狀態表），但 NPO 券商估 2027 年底至 2028 年才進入市場（國泰 2026-09-22 p.2）。台股在光通訊價值鏈的位置（券商點名，非市占）整理在 光通訊頁價值鏈。