英偉達GB200芯片引領銅纜高速連接熱潮！

據(jù)QYResearch調(diào)研團隊最新報告顯示，預計2029年全球高速直連銅(DAC)電纜市場規(guī)模將達到17億美元，未來幾年的年復合增長率CAGR為12.3%。英偉達此前在全球技術大會（GTC）上發(fā)布GB200芯片架構，以及以GB200為核心的NVL72全新網(wǎng)絡架構，架構使用約5000根銅纜（共計2英里）進行交換機和GPU之間的連接。

資料顯示，DAC（高速銅纜，速率>10GB的短距離傳輸）不包含電子元件，功耗低，并且延遲和插入損耗低，是成本相對較低的高速互聯(lián)方式，可以替代電子或光學連接器用于高速傳輸網(wǎng)絡。在數(shù)據(jù)中心場景中，DAC無源銅纜可以用于將服務器和GPU連接到交換機，或者連接機架內(nèi)的脊-超級脊交換機。此前DAC銅纜在NVIDIA Mellanox LinkX以太網(wǎng)架構中使用。

民生證券馬天詣等人在3月24日的研報中表示，此次GB200 NVL72架構發(fā)布將帶動高速銅纜及相關連接器需求。此外，高速銅纜在數(shù)據(jù)中心和消費應用領域具備廣闊應用場景，除在數(shù)據(jù)中心應用外，隨著超高清顯示產(chǎn)業(yè)的增長、XR元宇宙概念產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及醫(yī)療設備持續(xù)升級，高速銅纜正逐漸為更多元化的高速傳輸場景提供更多更優(yōu)的解決方案。

光退銅進趨勢，發(fā)展機遇或者曇花一現(xiàn)？

人工智能時代到來，AI大模型批量商業(yè)化落地，帶動算力需求指數(shù)級增長。在2014年、2015年的前GPU時代，算力需求翻倍的時間約為24個月。而伴隨GPT等大模型落地，算力需求進一步提升，算力需求翻倍的時間已降低至2個月。作為AI核心底座，上游的算力芯片需求井噴，其中關鍵的連接零部件——銅連接與光連接的選擇亦引起人們關注。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴大，針對長距離、高速度的通信需求，光纖技術獲得青睞，但是，成本與整體能效問題，依然是考慮的重點。高速銅連接優(yōu)勢顯著；業(yè)內(nèi)人士指出，相比光連接，銅連接具備更多優(yōu)勢。銅連接應用場景更加廣闊，大部分需求都在銅連接范圍內(nèi)可以解決，故其市場規(guī)模更大。此外，銅連接在散熱效率提升、成本節(jié)約、通訊質量的高保真等方面亦有優(yōu)勢。事實上，在成本和能耗上具有顯著優(yōu)勢的銅纜高速連接器仍在持續(xù)擴張。

據(jù)LightCounting報告，作為服務器連接以及在解耦合式交換機和路由器中用作互連，高速銅纜的銷售不斷增長。預計2023年～2027年，高速銅纜的年復合增長率為25%，到2027年，高速銅纜的出貨量預計將達到2000萬條。數(shù)據(jù)中心建設將拉動高速傳輸電纜及其連接產(chǎn)品需求。資料顯示，高速銅纜分為無源銅纜和有源銅纜兩類。無源銅纜DAC常用于數(shù)據(jù)中心同機柜或相鄰機柜之間的數(shù)據(jù)傳輸，是目前高速線纜市場主流產(chǎn)品。作為數(shù)據(jù)中心物理網(wǎng)絡中的“首段高速公路”，DAC以低能耗、高傳輸速率和低部署維護成本等顯著優(yōu)勢，迅速成為AI大模型數(shù)據(jù)中心的理想互連方案。作為全球領先的核心解決方案提供商，安費諾一直在高速互連領域有著深厚的積累和領導地位，日前流出的會議紀要可以看出一些行業(yè)趨勢。

GB200

主流采用背板連接，以前是IO鏈接(走PCB)，傳輸?shù)耐ǖ栏啵琁O是8對、16通道，背板32通道，64跟端子連64根銅纜

72GPU 需要72個背板連接器、2英里，3200米，外部需要

每個背板連接器+銅纜 大概700美金，大概5萬美金，內(nèi)部連接+電源連接大概11萬美金

背板連接器：中間走線16個差分對，2個需要500美金，很多需要鍍金，銅纜1米需要2美金，16米*2，32美金

背板：端子需要鍍金，防止耐磨，占比60%左右，博微合金提供連接器部件，買他們的連接器和銅纜做組裝焊接一起

銅纜：LTK(有兩部分，一部分直接是廈門高速，一部分是直接供，大概10%左右)、華訊、百通(以前是一家)、樂庭設備都是延用泰科，和國內(nèi)廠商比處于領先地位，份額占比10%以上

安費諾有一家收購的時代微波的公司，這個份額大一些，占比50%以上，其中20%-30%分給其他廠商

新亞電子：主要供內(nèi)部線纜，占比40%左右，本身有的，廈門高速負責外部線纜，廈門裝備負責內(nèi)部線纜

博微合金：目前沒有聽說做銅纜，連接器的銅纜，線纜的銅主要是恒豐電子(市場份額大概60%以上，渡英導體對環(huán)保要求比較高)

FCI：背板連接器廠商

銅纜的毛利率：每家差異比較大，高端產(chǎn)品的毛利率30%-40%左右

16個通道，800G/16所以需要56G，1.6T需要112G

兆龍互聯(lián)：主要是DAC，56G傳輸距離2米，112G傳輸距離1米；GB200使用背板連接器，不用DAC

金信諾：也做內(nèi)部鏈接，同軸線纜為主，近幾年才開始內(nèi)部線纜

高速線正常的毛利率30%左右

樂庭：高速線每年大概1e+，一個月正常能做到1500萬

銅纜供應商滿負荷

GB200：安費諾之前260-270m，GB200大概100m增量

高速線纜供應商推薦

對于高頻傳輸線而言，各部分的結構均勻性是決定線纜的傳輸頻率的關鍵因素。因此，作為高頻傳輸線的導體而言，表面圓整、光滑，內(nèi)部晶格排列結構均一穩(wěn)定，以保證電氣性能在長度方向上的均勻性；導體還應具有相對較低的直流電阻；同時應避免由于排線、設備或其他裝置導致內(nèi)導體周期性彎曲或非周期性的彎曲、變形和損傷等；在高頻傳輸線中，導體電阻是造成電纜衰減的主要因素，減小導體電阻有兩個途徑：增加導體 直徑，選用電阻率低的導體材料。導體直徑增加后，為滿足特性阻抗的要求，要相應的增加絕緣外徑以及成品的外徑，造成成本增加及加工不便。

常用的電阻率較低的導體材料為銀，理論上，采用銀導體，成品外徑會減少，性能會有很大的提升，但由于銀的價格要遠遠高于銅的價格，成本過高, 無法量產(chǎn)，為了能夠兼顧到價格和低電阻率，我們利用趨膚效應（關于銅導體傳輸?shù)哪切┦拢瑏碓O計電纜的導體；導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內(nèi)部會產(chǎn)生電流分布不均勻的現(xiàn)象。隨著與導體表面 的距離逐漸增加，導體內(nèi)的電流密度呈指數(shù)遞減，即導體內(nèi)的電流會集中在導體的表面。從與電流方向垂直的橫切面來看，導體的中心部分電流強度基本為零，即幾乎沒有電流流過，只在導體邊緣的部分會有子流；簡單而言就是電流集中在導體的"皮膚”部分，所以稱為趨膚效應產(chǎn)生這種 效應的原因主要是變化的電磁場在導體內(nèi)部產(chǎn)生了渦旋電場，與原來的電流相抵消。

趨膚效應使得導體的電阻隨著交流電的頻率增加而增加，并導致導線傳輸電流的效率降低，耗費金屬資源，但是在高頻通信電纜的設計中，卻可以利用這一原理，在滿足同等性能要求的前提下，降低金屬耗用，從而降低成本，接下來的主材就是絕緣材料，對于線纜成品的性能有非常大的影響，比如目前高速線纜的絕緣材料各家選擇都會有所差異，絕緣材料選擇也是基于各種性能的平衡和多次驗證后的定型，舉例以上：如使用發(fā)泡，就會有物理發(fā)泡和化學發(fā)泡，基于高頻衰減性能而言，物理發(fā)泡高達50%以上的發(fā)泡度，絕對的高頻性能確實可以好，但是相對物理性能就會比較差，在接下來的工序里面容易被壓傷碰傷的風險，所有對于如何選擇每層的絕緣，并選擇何種材料，不同的材料對于制品的質量有那些，再比如鋁箔麥拉的選擇，不同的厚度，寬度，背膠層等對傳輸性能都有較大的影響，以上是基于材料的選擇，更多高速線纜生產(chǎn)技術交流歡迎添加專業(yè)廠商技術人員微信技術交流。

GB200連接技術與行業(yè)發(fā)展趨勢；GB200的核心創(chuàng)新在于集成交換機、服務器以及GPU于一體，采用刀片式服務器連接方式，結合背板線纜模式設計，不僅提高了散熱效率，還增強了信號傳輸質量。隨著Al服務器、大型交換機、路由器等領域對背板連接器需求的增長，技術正朝著正交零背板和線纜背板方向發(fā)展，盡管背板線纜成本較高，但因其傳輸距離長、布線靈活等優(yōu)點，使得在整體服務器成本中的占比提高到3%至5%,整個背板連接器行業(yè)呈現(xiàn)出需求量與價值量同步上升的趨勢。在國際市場格局方面，目前背板連接器市場主要被Affinor、MossTechnology等海外供應商占據(jù)，市場份額約為60%-78%。然而，隨著國產(chǎn)替代趨勢的不斷加強，國內(nèi)廠商如華為等設備商開始大力扶持企業(yè)，專利限制的逐漸減弱加速了這一進程。有望受益于這一趨勢，在Al服務器及高速互聯(lián)產(chǎn)品領域的訂單增量，預計將有力帶來未來相關廠商業(yè)績的持續(xù)增長。高速線工廠同樣積極參與國產(chǎn)替代化進程，也有望從中獲得業(yè)務發(fā)展的新機遇

審核編輯：黃飛