224G/448G 高速铜缆制造新技术- 藕芯结构方案
随着科技的不断发展, AI已成为未来世界的智慧之光,正深刻改变着经济社会的发展进程。算力是AI发展的基石,算力基础设施是支撑算力发展的主要载体,包括计算设备、数据中心、网络设施等。AI驱动产业链欣欣向荣,算力建设正方兴未艾。在2024年GTC大会上,英伟达引领行业潮流,发布了革新性的GB200 GPU,首次将高速铜缆(DAC/AEC)连接技术引入机柜领域。高速铜缆具备三大优势:
(1)GB200和GB300 服务器通过铜缆实现了高速连接,能够满足AI算法的高效训练和推理需求;
(2)铜缆连接在短距传输中表现出色,具有更高的稳定性和可靠性;
(3)相比其他连接方式,铜缆连接具有较高的性价比,能够降低服务器整体的成本和能耗。
英伟达GB200和最新GB300服务器,均采用了DAC/AEC铜缆作为短距连接方案。从国内行业内量产的最先进224G高速铜缆制造工艺看,铜缆制造厂商普遍选择了国外制造的铁氟龙发泡押出设备,但由于国外的铁氟龙发泡押出机年产量仅十几台,单台售价高达1000多万元人民币,且物理发泡工艺存在废品率偏高、发泡铁氟龙材料来源不稳定,以及设备售后服务依赖性等不利因素,制约着高速铜缆产能的扩张。为了排除铁氟龙发泡设备及绝缘材料制约,经安费诺与新亚电子两家公司技术团队的联合攻关,一种新型的高速铜缆押出工序制造新技术- 藕芯结构方案,顺利获得中国知识产权局专利授权,并成功导入量产。该藕芯结构方案技术的最大优势,就是无需使用国外进口铁氟龙发泡设备,就可制造出高品质、高性能的服务器内、外部高速铜缆,包括 224G/448G 高速铜缆。
藕芯结构方案的情况介绍如下
藕芯高速铜缆工艺:藕芯系列高速铜缆,其内部结构有导体、绝缘层、中被层、排流线、屏蔽层等。其核心点为所述的绝缘层上设有环绕一圈的多通气孔道,利用空气传导最优的特点,降低绝缘体的介电常数;减少信号,传输损耗,提高了信号传输速率,同时设置了内被层,用于排流线限位,避免上下移动变形,同时也起到了减小线材宽度的效果。
藕芯方案优势
信号传输优势:物理发泡是在FEP熔融状态下注入超临界气体(如N2或CO2),形成均匀分布、封闭的微小气泡,从而降低材料的介电系数(Dk),介电损耗因子(Df)也会随之发生变化;而藕芯线的气孔是通过押出模具形成的通道气孔,在降低介电系数的同时并不会影响胶料本身的损耗因子,高频性能会更有优势;物理发泡后形成的气泡为各自独立的气泡,信号在传输时通过各自的气泡时会仍会形成信号阻隔,若想获得更高的传输量势必发泡度提升,发泡度提高则会带来弯折阻抗变异较大等副面不良影响,而藕芯绝缘的通气孔道为从起段到尾段完全贯穿,信号传输时在孔道中不存在阻隔,因此可以以较小的孔积度达到发泡押出机的高发泡的传输效果。
生产制造优势:铁氟龙物理发泡押出是一项需要较高技术水准的生产作业,受押出机尺寸,螺杆构造、螺杆回转数、注气压力等众多因素影响。当押出生产条件,例如压力、温度等发生变化,则线径、电容等特性亦将发生很大变化.参数设置高于或低于一定范围时, 都无法得到质量良好的芯线,因此在调试时会产生相当高的废品率。而藕芯押出生产,只需在押出模具设计、高精密抽真空、螺杆构造、螺杆回转数等工艺上作精密设计及调整即可。
产品种类优势:物理发泡产品受限于设备规格及操作难度目前能量产的规格最小在30AWG,藕芯绝缘目前量产可达到42AWG,应用范围更为广泛。
材料采购来源优势:目前国内生产铁氟龙物理发泡基本以美国科穆公司的FFR770 (发泡料)为主,其它暂无可替代品,而藕芯材料用常规高品质FEP即可。在全球贸易环境不确定性加剧的背景下,倘若相关技术出口方对发泡材料采取严格的销售与运输限制措施,那么以高昂成本购置的进口铁氟龙发泡押出机可能因关键原材料供应中断而无法正常运转,相比之下,藕芯押出材料的供应则不会受到此类影响。
生产设备优势:铁氟龙物理发泡押出依赖进口的高精度铁氟龙物理发泡押出设备,其采购单价高,交付周期较久;而藕芯押出生产设备与传统的铁氟龙押出机共用,不用额外投资。
SI性能对比如下
以27AWG-224G线缆为例,在线缆结构完全相同、同一测试夹具情况下,SDD21在53.13GHZ时FEP藕孔绝缘线材较FEP发泡绝缘线材提升约8%, FEP藕孔线材在90度弯折后Impedance变化量只有2.5ohm,而FEP发泡绝缘线材在90度弯折后Impedance变化量达到4.3 ohm,可见FEP藕孔绝缘线材SI性能有明显提升。
随着448G、PCIe7.0产品的日益推进及未来产品的开发需求,安费诺与新亚电子技术团队在现有单芯藕孔方案的基础上又进一步开发了双芯共挤藕芯结构(见下图),目前已经取得可喜进展并进行了专利布局,未来将会以更优越的综合性能面向市场。
综上,安费诺与新亚电子技术团队共同研发的藕芯结构的高速铜缆,抛开传统的发泡工艺,打破行业发展瓶颈,以其独特的工艺结构和卓越的技术性能,为高速铜缆制造,提供了另一种新的解决方案,赢得了客户认可。当前,藕芯结构高速铜缆在PCIe系列产品已实现规模量产,充分验证了该项新技术的可靠性、稳定性、以及批量生产的可行性。随着数据中心的快速发展,高速铜缆的需求日益旺盛,藕芯结构方案将有助于拓展行业制造产能,将逐步成为物理发泡外的另一种主流技术方案。
关于新亚电子
新亚电子股份有限公司创建于1987年,坐落于浙江省乐清市北白象镇,是中国精细电子线材领域的龙头企业,新亚电子以高端线材国产化为根基,通过技术突破(如AI服务器线材)、战略并购(中德电缆)及新兴领域(新能源/汽车)布局,实现从消费电子龙头向多赛道巨头的跨越。其是中国电子元器件产业升级的标杆企业公司,一直致力于研发、制造和销售消费电子及工业控制线材、汽车电子线材、高频数据线材和特种线材等精细电子线材,产品广泛应用于家用电器、计算机、智能化办公、工业控制设备、汽车电子、数据服务器及新能源科技等领域。
新亚电子一贯坚持“匠心制造、追求卓越、成就客户、至臻共赢”的经营理念,坚持高端市场发展战略,在精细电子线材领域深耕细作、砥砺前行,逐步打破了由日立、住友、百通等国际品牌垄断高端市场的局面,努力推动精细电子线材的国产化进程。公司终端客户包括海尔、海信、美的、格力等国内名牌,大金、索尼、佳能、通用等全球知名品牌,以及浪潮、华为、戴尔、惠普等大数据服务器领域的头部制造商。经过30年的耕耘,公司已发展成为中国消费电子线材细分行业的龙头企业,荣获工信部“制造业单项冠军产品”,为“中国电子元件百强企业.
为华为icon、中兴、安费诺icon等提供线缆及数据线材,安费诺是全球服务器连接器龙头,新亚电子拿到其60%线材采购份额,产品已导入华为昇腾服务器供应链.
综上,新亚电子此次发布的藕芯结构的高速铜缆专利,抛开传统的发泡工艺,打破行业发展瓶颈,以其独特的工艺结构和卓越的技术性能,为高速铜缆制造,为电线行业提供了另一种新的解决方案,也赢得了客户认可。当前,新亚的藕芯结构高速铜缆在 PCIe系列产品已实现规模量产,充分验证了该项新技术的可靠性、稳定性、以及批量生产的可行性。随着数据中心的快速发展,高速铜缆的需求日益旺盛,藕芯结构方案将有助于拓展行业制造产能,将逐步成为物理发泡外的另一种主流技术方案。
2025江苏盐城东台-800G高速铜缆供应链行业技术研讨会预告
人工智能的爆发式增长正驱动数据传输技术迈向新纪元。随着AI大模型训练对算力需求的指数级攀升,800G高速互联技术凭借其超高带宽、低延迟与高可靠性,成为支撑智算中心、超大规模数据中心及AI服务器的核心引擎。为加速产业链协同创新、推动行业标准落地,线缆行业朋友圈携江苏盐城东台政府联合行业领军企业,共同举办本次技术研讨会,汇聚全球顶尖专家与龙头企业,共探800G技术产业化与供应链优化路径。 本次盛会预计将汇聚来自全球600余家线束连接器产业链上下游企业的800余名行业代表参会,涵盖从800G产业链的基础材料供应商到线束制造商的完整生态体系。通过构建"技术标准-制造工艺-应用验证"三位一体的对话平台,与会各方就高速互连系统的新技术难题展开讨论,标志着我国高频高速产业链正式进入协同创新的新纪元。
