
AI系统数据传输新突破:射频/太赫兹波技术成算力扩张新动脉
背景与挑战
AI模型训练的“向外扩展”(多机协同,依赖光纤长距离传输)和“向上扩展”(单系统GPU高密度连接,依赖铜缆短距离传输)需求激增。随着英伟达计划2027年前将单系统GPU从72颗增至576颗,数据传输速率需跃升至太比特(Tb/s)级别。
- 铜缆瓶颈:受“趋肤效应”限制——高频信号下电流集中于导线表面,中间部分浪费,电阻剧增,无法满足Tb/s级传输。
- 光纤局限:长距离传输成本高昂,且光模块需微米级对准精度,制造难度大。
解决方案:射频/太赫兹波技术
初创公司Point2与AttoTude另辟蹊径,利用无线电波(Radio)技术突破铜缆与光纤的双重局限:
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Point2:e-Tube聚合物波导线缆
- 技术原理:内置芯片将电信号转换为毫米波(90-225 GHz频段),通过聚合物波导传输。
- 性能指标:1.6 Tb/s总带宽(8根光纤,每根超200 Gb/s),传输距离7米(满足机架内扩展)。
- 量产计划:即将量产,兼容现有可插拔接口,终极目标集成至GPU封装。
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AttoTude:太赫兹波导技术
- 技术原理:整合数字接口与太赫兹信号发生器,将数据编码至300-3000 GHz载波,通过窄介电波导传输。
- 性能指标:已演示970 GHz下4米传输224 Gb/s,未来目标20米,基于成熟电子工艺,可靠性更高(无需光纤对准精度)。
技术优势与对比
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射频方案 vs 传统方案:
- 铜缆:物理极限,无法突破Tb/s级;
- 光纤:成本高、制造精度要求苛刻(如“链路震荡”可靠性问题);
- 射频:功耗与成本仅为光传输方案的1/3,延迟低至1/1000,无需高精度对准,散热需求低。
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有源射频线缆 vs 其他有源电缆:
如Credo的“重定时器(Retimer)”方案,虽延长铜缆寿命,但增加功耗与复杂性;射频方案通过内置芯片直接转换信号,更简洁高效。
未来展望
- 短期:Molex、富士康等巨头入局连接器市场,射频线缆以可插拔接口形式应用于AI数据中心。
- 长期:两家公司计划将射频收发器直接集成至GPU封装,替代部分铜缆与光纤,成为AI算力扩张的核心传输技术。
- 行业趋势:Nvidia、Broadcom的“共封装(CPO)”光模块方案面临散热与制造挑战,射频技术凭借波长优势(1-10 mm),对封装精度宽容度更高,更适配高密度AI系统。
总结:射频/太赫兹波技术通过“低成本+高带宽+可靠性”的平衡,解决了AI算力扩张中的传输痛点,有望成为下一代数据中心的关键基础设施。
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