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铜缆高速连接产业链全景解析
糖芯儿 / 01月20日 12:55 发布
英伟达CEO黄仁勋在最近的采访中透露：“我们正在与台积电合作开发硅光子技术，但它仍然需要几年时间。我们应该尽可能继续使用铜技术，在那之后，如果需要，我们可以使用硅光子技术，但我觉得那还需要几年时间。”
之前铜缆的唯一不确定性，是铜缆新技术的时间长度问题。黄仁勋表示后续使用硅光子技术的条件是“lf we must”，非必要的话会一直使用铜缆。可以看得出来至少未来很长一段时间内铜连接是短距离的绝对主流。 铜缆方案用于AI短距传输，改变了传统GPU的内部连接方式。 英伟达GB200以及配套机柜NVL72/NVL36率先把“铜互联”正式引入到服务器柜内短距离传输环节。 新一代服务器GB300进一步优化铜缆连接方案，GB300服务器内部采用了铜缆+背板的连接方式，由于switch芯片上下并列的原因，有一半的线缆预计增加30+厘米，整体增幅50%+左右。这意味着铜缆在GB300中的使用将更加广泛，以满足更高性能的数据传输需求。 英伟达GB300内部图和布线： 
资料来源：semianalysis 除英伟达之外，海外多家公司已实现高速铜短距互联成熟解决方案，谷歌和dojo均已使用定制铜缆或DCA/AEC方案作为短距互联的首选；亚马逊部署包含40万个Trainium2芯片的采用铜缆连接方案；国内华为Atlas智能计算平台采用线缆背板。 01 什么是铜缆高速连接？
铜缆高速连接主要用于数据中心内部服务器与交换机之间、存储器与交换机之间以及交换机与交换机之间的短距离互联传输场景。随着AI单节点计算规模扩张，单机柜内服务器数量增加激发铜缆连接需求。 采用铜缆连接方案有助于提升数据传输速度和可靠性，还在散热效率、信号传输及成本方面有显著优势。 铜缆的引入实现了芯片性能高达30倍的提升，将使用功耗降低至传统材料的二十五分之一。 和光连接相比，铜连接芯片复杂度低，在成本功耗和稳定性上更有优势。 在铜连接有效的距离区间内（如<10m的800G传输），铜就是第一选择。 当前主流速率下铜在10m以内仍可使用，光模块和CPO尚无法替代此场景。 与光通信(AOC/CPO)对比，根据TheNextPlatfom报告，铜缆的成本仅为AOC的十分之一，虽然CPO在功耗、密度和距离都更有潜在优势，但当前产业链还不成熟，其对客户机房改造、服务器设计等潜在成本高出不少。
英伟达数据中心机房图示：
资料来源：英伟达官网 铜缆高速连接主要分为三类 按照是否需要电源来增强信号，铜缆高速连接可分为无源铜缆（DAC）、有源电缆（AEC）和有源铜缆（ACC）。 信号传输的核心部件与原理不同导致三类连接方式的功耗、距离、成本存在差别。 无源铜缆（DAC）：适合短距离、低成本、低能耗的应用场景； 有源电缆（AEC）：通过信号增强技术显著延长了传输距离，能够满足高性能数据传输的需求； 有源铜缆（ACC）：在无源铜缆基础上增加传输距离，适用于需要稍长距离高速传输的场景。ACC适用于高性能计算HPC和其他需要高速数据传输的应用场景，由于目前ACC实用性不高本文暂不做对比。 与光进铜退逻辑类似，距离和尺寸等差距导致铜缆内部有源（AEC）进无源（DAC）退。 DAC无源铜缆（没有信号处理芯片） DAC（DirectAttachCable）是一种两端连接有收发器的铜缆，主要用于数据中心内部或高性能计算机的短距离连接，长度通常为1至7米。 DAC采用铜线将两端的连接器端口组装起来，不包含任何主动组件，且需要将介质层做得更大，因此线缆更粗，导致做高密度连接的弯折排线难度高。 DAC与AEC排线对比： 
AEC有源电缆（有信号处理芯片） AEC（ActiveElectricalCable）适合在数据中心短距且高速场景下使用，是大型数据中心降本方案之一。 AEC含铜缆、连接器、Retimer芯片、PCB等。 AEC在传统铜线电缆的基础上，通过在线缆两端加入Retimer芯片实现对信号的放大和再生，从而延长铜缆连接距离。 由于多出Retimer芯片，AEC比DAC在有效距离上更远。 根据Marvell，单通道200G（一般对应1.6T）DAC最远为1m，单通道100G（一般对应1.6T）DAC最远2m，而Marvell/Credo的1.6TAEC最远分别为3m/2.75m，800GAEC最远分别为5m/7m。 正是相比DAC多出的Retimer芯片使得AEC在有效长度和尺寸等性能上优于DAC。 此外，与DAC产业链中连接器+品牌方是最核心环节不同，AEC产业链中Retimer芯片+品牌方成为了核心环节。 后续AEC有望大量应用于以太网接入侧（包括推理和训练架构），预计将在未来2-3年内完成对DAC的替换，市场空间预计达30-40亿美金。 AEC潜在应用场景： 
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铜缆高速连接产业链
服务器铜缆产业链包括铜杆、镀银铜、裸线、线缆、服务器等。
国内铜杆主要参与的厂商包括金源铜业、铜陵有色、江润铜业等各类地方铜厂。 镀银铜环节加工环节技术和资质壁垒高，竞争格局较优。精达股份控股子公司恒丰特导为该环节头部厂商，恒丰特导在线径小于0.06mm镀银导体特定领域形成了强大壁垒，综合实力高于同行业其他厂商，已与泰科电子、安费诺时代微波、乐庭电线（沃尔核材子公司）、立讯精密等国际知名厂商建立了长期合作关系。 东尼电子镀银铜线产品是在无氧铜线或低氧铜线上镀银后，经过拉丝机拉细而成的细线。东尼电子是立讯精密铜缆的核心供应商，立讯精密是英伟达GB200主要供应商之一。 铜缆裸线是没有绝缘层的单股或多股铜导线，包括裸单线、裸绞线和型线型材等多种产品形式。 沃尔核材的铜缆裸线是其高速通信线产品的重要组成部分，用于生产高性能的DAC铜电缆；恒丰特导铜缆裸线产品也已经应用于数据中心和5G基站等高速信息传输领域。 03
铜缆线缆市场竞争格局
铜缆生产具有极强的技术壁垒，包括工艺及设备壁垒。 市场格局方面，全球市场排名靠前的是安费诺、莫仕和泰科等老牌企业，安费诺市占率在40%以上，莫仕占比约20%左右。 在铜缆高速连接线缆领域，国内有多家知名的厂商参与，主要包括兆龙互联、博创科技、沃尔核材、瑞可达、神宇股份、立讯精密等。 根据公开资料显示，博创科技高速铜缆产品系列主要包括25G至800G的DAC、ACC以及AEC等，公司在沙特通信展览上发布的800G产品为应用于数据中心互联的800G高速有源铜缆。此外，博创科技和Marvell合作，全新研发了高性能800GAEC产品，搭配MarvellRetimer芯片，采用支持不同SerdesI/O速率配置以及不同模块封装的互联，能满足AECtoDAC的halfactive应用。 兆龙互联已研发出800G传输速率的高速电缆组件，是Credo铜缆核心合作伙伴，已收到亚马逊和微软需求。 沃尔核材是安费诺的供应商之一，安费诺是英伟达GB200服务器铜缆的第一供应商。沃尔核材子公司乐庭智联生产的400G、800G高速通信线为DAC铜电缆，计划在2025年到货8台设备，并已经锁定了总共20台设备的订单。 神宇股份生产的DAC铜连接线缆可大量用于AI伺服器内部数据的传输，掌握了超细线缆制造技术，能够生产极细的DAC铜连接线缆；此外采用了高屏蔽技术，有效提高DAC铜连接线缆的能力；已开始与Credo等公司合作，为客户提供基于其芯片的AEC产品。 立讯精密基于自主研发的散装电缆技术开发了112GPAM4无源铜缆（DAC）和112GPAM4有源铜缆（ACC），能够提供超过800Gbps的聚合数据吞吐量。 宝胜股份SFP5650G高速线缆适用于数据中心和高性能计算等高速通信场所；金信诺现阶段高速业务90%为应用于服务器内部的高速连接产品，AOC及DAC产品为外部连接产品，也有为客户配套供应。 高速背板连接器
除了DAC、ACC和AEC之外，铜缆高速连接还包括其他类型的高速连接器，如高速背板连接器和IO连接器等。 安费诺Overpass有线背板方案： 
高速背板连接器在数据传输中能够实现设备间的高速和稳定连接。 作为高速数据传输的关键元器件，其传输速率已升级至112G，下一步向224G发展，匹配各种应用场景下的高速互连要求。 从供给端来看，在56G及以下领域，海外厂商技术领先，但在最新一代的112领域，国内外厂商技术起点基本一致。 海外厂商安费诺、莫仕、泰科以及申泰四家国外巨头在25G及以上高速连接器产量每年超过2000万只，占据了绝大部分目前25G以上高速连接器市场，安费诺56G和112G的Paladin系列占据高速背板连接器近70%的市场份额。 华丰科技、庆虹电子、中航光电、陕西华达、神宇股份等国内厂商已具备56G高速背板连接器的量产能力，基本完成龙头通讯设备厂商华为、中兴56G等产品的替代工作。 112G时代，国内厂商无需规避专利技术壁垒，可降低产品的研发成本和难度，国内厂商等正在加速国产化替代。目前多家厂商已推出112G高速背板连接器并已完成主要客户的产品测试，华丰科技等部分厂商开始布局224G高速背板连接器的研发。 高速I/O连接器
国内高速I/O连接器在以往长时间内也主要由海外安费诺等巨头垄断。 近年来，随着下游通信设备厂商对国产化内部器件的需求日益增长，在112G以上高速产品方面，中航光电、电连技术、立讯精密、瑞可达等国内厂商已有相应产品面世并完成了小批量生产。 瑞可达开发了应用于AI与数据中心领域的SFP+、CAGE系列，高速板对板连接器、高速I/O连接器，AEC系列产品，目前相关项目正在推进中。上海市市场监管局网站1月17日发布的公告，苏州瑞可达连接系统股份有限公司与苏州旭创科技有限公司新设合营企业，两家厂商的合作有望促进光电连接技术与光通信技术的深度融合。 立讯精密推出了224G电连接产品，实现了连接器、铜缆和线束组装的全链条垂直一体化整合。目前全球范围内仅有极少数企业能够做到这一点。此外，立讯精密的448G高速互联解决方案在技术交流和产品测试方面已经获得了主流客户的认可。 产业链上下游各环节参与厂商众多，包括鼎通科技、鑫科材料、华脉科技、铭普光磁、得润电子、胜蓝股份、陕西华达、航锦科技、露笑科技、凯旺科技等在相关细分环节都有所布局。 乐晴智库精选
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