據QYResearch調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)上發布GB200芯片架構,以及以GB200為核心的NVL72全新網絡架構,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方式,可以替代電子或光學連接器用于高速傳輸網絡。在數據中心場景中,DAC無源銅纜可以用于將服務器和GPU連接到交換機,或者連接機架內的脊-超級脊交換機。此前DAC銅纜在NVIDIA Mellanox LinkX以太網架構中使用。
民生證券馬天詣等人在3月24日的研報中表示,此次GB200 NVL72架構發布將帶動高速銅纜及相關連接器需求。此外,高速銅纜在數據中心和消費應用領域具備廣闊應用場景,除在數據中心應用外,隨著超高清顯示產業的增長、XR元宇宙概念產業的發展以及醫療設備持續升級,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的解決方案。
光退銅進趨勢,發展機遇或者曇花一現?
人工智能時代到來,AI大模型批量商業化落地,帶動算力需求指數級增長。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。隨著數據中心規模的擴大,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。高速銅連接優勢顯著;業內人士指出,相比光連接,銅連接具備更多優勢。銅連接應用場景更加廣闊,大部分需求都在銅連接范圍內可以解決,故其市場規模更大。此外,銅連接在散熱效率提升、成本節約、通訊質量的高保真等方面亦有優勢。事實上,在成本和能耗上具有顯著優勢的銅纜高速連接器仍在持續擴張。
據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。數據中心建設將拉動高速傳輸電纜及其連接產品需求。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常用于數據中心同機柜或相鄰機柜之間的數據傳輸,是目前高速線纜市場主流產品。作為數據中心物理網絡中的“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勢,迅速成為AI大模型數據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趨勢。
GB200
主流采用背板連接,以前是IO鏈接(走PCB),傳輸的通道更多,IO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: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:也做內部鏈接,同軸線纜為主,近幾年才開始內部線纜
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,內部晶格排列結構均一穩定,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,為了能夠兼顧到價格和低電阻率,我們利用趨膚效應(關于銅導體傳輸的那些事),來設計電纜的導體;導體中有交流電或者交變電磁場時,導體內部會產生電流分布不均勻的現象。隨著與導體表面 的距離逐漸增加,導體內的電流密度呈指數遞減,即導體內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生這種 效應的原因主要是變化的電磁場在導體內部產生了渦旋電場,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:如使用發泡,就會有物理發泡和化學發泡,基于高頻衰減性能而言,物理發泡高達50%以上的發泡度,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,更多高速線纜生產技術交流歡迎添加專業廠商技術人員微信技術交流。
GB200連接技術與行業發展趨勢;GB200的核心創新在于集成交換機、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呈現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,市場份額約為60%-78%。然而,隨著國產替代趨勢的不斷加強,國內廠商如華為等設備商開始大力扶持企業,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服務器及高速互聯產品領域的訂單增量,預計將有力帶來未來相關廠商業績的持續增長。高速線工廠同樣積極參與國產替代化進程,也有望從中獲得業務發展的新機遇
審核編輯:黃飛
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原文標題:英偉達GB200芯片帶火銅纜高速連接!
文章出處:【微信號:線纜行業朋友分享圈,微信公眾號:線纜行業朋友分享圈】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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