文.洪寶山

 

AI資料中心快速演進的過程中,Retimer需求出現40%以上的成長,本質並非單一產品週期帶動,而是高速運算時代下,解決傳輸損耗與大規模運算單元互連的必然硬體升級需求。

 

隨著AI算力持續提升,資料傳輸速度同步從100G200G400G,快速邁向800G甚至1.6T等級,高速訊號在PCB、背板與線材中的傳輸距離與複雜度大幅增加,導致插入損耗、抖動、串擾(Crosstalk)與眼圖收斂(Eye Closure)等問題顯著惡化。

 

維持訊號品質關鍵元件 Retimer由選配升級為系統必備

在此情況下,Retimer透過重新定時與訊號重驅(Re-drive),成為維持訊號品質的關鍵元件,角色由過去的選配升級為系統必備。

 

首先,AI GPU之間的高速互連需求大幅增加,包括GPUGPU、交換器、網路介面卡及儲存之間的高速通訊,構成Retimer最大應用場景。

 

其次,AI機櫃規模持續擴大,例如GB200 NVL72與下世代Rubin架構,訊號傳輸距離顯著拉長,進一步放大訊號衰減問題,帶動單機Retimer用量倍增。

 

第三,PCIe世代升級是關鍵轉折,PCIe 6.0將速率提升至64 GT/s並導入PAM4,使錯誤率與訊號恢復需求大幅提高,Retimer從高階應用滲透至標準配置,涵蓋GPU Tray、網路介面卡、SSD硬碟背板與CXL擴充等場景。

 

從板端延伸至線材內部 滲透率持續提升

 

第四,CXL記憶體擴充開始成為 AI架構重要一環。由於HBM成本高昂,系統逐步導入CXL記憶體擴充盒與記憶體池化,但CXL基於PCIe PHY,對延遲與錯誤率極為敏感,進一步提升Retimer的需求強度。

 

第五,AI機房中DACAEC等高速線材快速普及,其中AEC內建DSPRetimer,因應800G/1.6T傳輸需求,顯示Retimer已從板端延伸至線材內部,滲透率持續提升。

 

第六,CPOLPO尚未完全成熟。在全面光學I/O落地之前,系統仍高度依賴電訊號傳輸,特別是LPO架構為降低功耗而減少DSP使用,反而更依賴主機板側Retimer,形成短中期需求支撐。

 

綜合應用場景來看,Retimer需求最強集中於AI伺服器、CXL記憶體擴充盒、800G/1.6T交換器與AEC主動線等領域,其次為PCIe 6.0 SSD硬碟背板與AI網路介面卡。

 

貫穿AI機櫃內外的新供應鏈

AI基建的價值鏈,已經從只看GPU慢慢外溢到整條高速傳輸生態系,從RetimerRedriverDSPAEC主動線、LPO/CPO光模組,一路延伸到高速PCB、低損耗材料、訊號完整性量測與驗證,這是一整條貫穿AI機櫃內外的新供應鏈。

 

譜瑞-KY以高速傳輸介面IC起家,主攻高階eDPT-con、高速介面、Type-CDP轉換等產品,這些產品共同的核心,就是在長距離、高頻寬情境下,幫訊號做均衡、重整、抖動清除。

 

這幾年公司把火力拉到更高階的USB4PCIe Gen4Gen5 RetimerUSB4 Retimer已經量產,在非Intel陣營(AMD、高通)平台上幾乎是主導地位,ASP和毛利率都明顯高於傳統High-Speed I/F產品。

 

PCIe這一側,譜瑞-KYGen4 RetimerRedriver開始切入伺服器與資料中心市場,現在已經推出PCIe Gen5 Retimer,正在跟多家伺服器廠做設計導入。隨著AI伺服器內部的PCIe通道變長,Gen5Gen6普及,有機會把PCNB裡練出來的Retimer能力,整套搬進機櫃裡。

 

掌握高階RetimerSerDes IP

聯發科在Retimer市場的布局,走的是與祥碩、譜瑞-KY或是美商Astera Labs截然不同的戰略路線。聯發科的主戰場在雲端資料中心的全機架與跨機架互連,擁有業界頂尖的SerDes(串列解串器)技術,傳輸速率可支援至112G甚至224G

 

聯發科將PCIe Gen 5.0/6.0/7.0以及800G/1.6T Retimer的核心技術模組化為自家的IP庫,透過高階ASIC專案與網路晶片,將Retimer的價值隱含在龐大的算力與通訊解決方案之中。這種做法不僅能幫客戶省下尋找第三方Retimer的麻煩,還能在晶片設計初期就達到最佳的功耗與延遲控制。

 

運算核心+光電傳輸+訊號補強 系統級架構優化

AI伺服器內部的傳輸瓶頸,正在推動硬體架構從傳統銅線走向光電融合。聯發科手握高階的RetimerSerDes IP,再配合自身積極推進的CPO技術以及高度依賴的CoWoS等先進封裝製程,能夠為客戶提供一套運算核心+光電傳輸+訊號補強的完整解決方案。這種能提供系統級架構優化的能力,是純粹設計Retimer介面IC的廠商難以跨越的護城河。

 

CXL是一種讓CPUGPU與外部記憶體池共享數據的技術,它可以讓伺服器像外接硬碟一樣外接DDR5記憶體。CXL的普及會加速伺服器市場汰換DDR4的速度,隨著CXL技術下放到中階伺服器或企業級資料中心,南亞科作為全球第四大原廠,能填補標準化DDR5顆粒的大量缺口。

 

CXL協定推動 記憶體形成獨立資源池

CXL記憶體池需要複雜的資源分配與降溫管理,宜鼎擅長的Innodisk AI軟體整合能力,能幫助工業客戶管理這類新型態的記憶體架構,這比單純賣一條記憶體具備更高的附加價值。

 

CXL是架構在PCIe 5.0/6.0的物理層之上的,因此高速傳輸與相關IP廠不可或缺。M31提供CXL所需的基礎物理層IP(PCIe Gen5/Gen6 PHY)。當更多晶片公司要開發CXL控制器時,就必須向M31授權IP。許多CXL控制器內部會嵌入RISC-V核心進行運算管理,晶心科的高效能核心是這類控制器的重要選擇。

 

不再被鎖死在CPU插槽旁 CXL共享記憶體架構

CXL協定的推動下,記憶體不再被鎖死在特定的CPU插槽旁,而是可以像硬碟陣列一樣,形成一個獨立的資源池。

 

最直接受惠的是CXL連結與控制晶片,Astera LabsLeo CXL記憶體控制器與 Aries Retimer是目前業界唯一大規模量產,且與Intel/AMD高階CPU認證最齊全的方案。記憶體池化意味著伺服器內部需要更多的連接口與高階插槽,嘉澤是CXL擴充槽與高速連接器的龍頭。

 

緯穎緊跟Meta、微軟的需求,是目前台系廠商中在CXL共享記憶體架構研發最積極的ODM業者。廣達透過旗下雲達與各類CXL晶片商合作,開發下一代模組化伺服器。

 

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