2/11/2025，光纖在線訊，在新的開端，眾多行研機(jī)構(gòu)積極發(fā)布行業(yè)報(bào)告，其中Scale Up、AEC等成為熱門話題。東吳證券的分析師指出，AEC作為 AI 計(jì)算時(shí)代Scale Up需求放大后的新興技術(shù)方向，與Scale Out光互聯(lián)并非“零和游戲”，未來(lái)有望在柜間、柜內(nèi)、ToR層互聯(lián)中進(jìn)一步滲透。這引發(fā)了我們對(duì) Scale Out 和 AEC 等相關(guān)技術(shù)的深入探究。

        Scale Out 通常被譯為 “橫向擴(kuò)展”，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，特別是云計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器架構(gòu)等方面，它是一個(gè)極為重要的概念。其實(shí)現(xiàn)方式是增加更多的節(jié)點(diǎn)，如服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備等，到系統(tǒng)中，以此提高系統(tǒng)的處理能力和容量。這些節(jié)點(diǎn)一般是低成本、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備，它們通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，協(xié)同工作以處理更多的任務(wù)和數(shù)據(jù)，區(qū)別于依靠提升單個(gè)設(shè)備性能的 Scale Up（縱向擴(kuò)展）。在 AI 算力場(chǎng)景下，Scale Out 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集群內(nèi)（如萬(wàn)卡、十萬(wàn)卡集群）所有 GPU 卡互聯(lián)，亮點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接 GPU 數(shù)量大，和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)類似；而 Scale Up 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)超節(jié)點(diǎn)內(nèi)（如 NVL 72）所有 GPU 卡互聯(lián)，亮點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)單卡通信帶寬高，這是為應(yīng)對(duì) AI 算力場(chǎng)景下并行計(jì)算、內(nèi)存墻等瓶頸而催生出的新興需求。

        在2024年，AEC、DAC、AOC 頻繁出現(xiàn)，去年光博會(huì)上也有不少公司展出相關(guān)產(chǎn)品。DAC、AEC 都是銅連接，其中DAC無(wú)源，沒有信號(hào)處理芯片，缺乏時(shí)延噪聲消除、信號(hào)恢復(fù)等功能，直接通過銅纜傳輸信息；AEC有源，有信號(hào)處理芯片，Retimer芯片會(huì)將時(shí)延噪聲消除、信號(hào)恢復(fù)，再通過銅纜傳輸信息。AOC則是有源光連接，其中DSP、Driver、Tia芯片將時(shí)延噪聲消除、信號(hào)恢復(fù)，再利用 VCSEL 等光芯片將電信號(hào)調(diào)制為光信號(hào)后通過光纜傳輸信息。

        從具體構(gòu)造來(lái)看，DAC（Direct Attach Cable）采用銅線將兩端的連接器端口組裝起來(lái)，不包含任何主動(dòng)組件；AEC（Active Electrical Cable）含銅纜、連接器、Retimer芯片、PCB等，Retimer芯片可消除噪聲并非線性放大信號(hào)，從而延長(zhǎng)銅纜連接距離；AOC（Active Optical Cable）由兩端光模塊和光纖集成，通過光纜傳輸高速信號(hào)。這三者因信號(hào)傳輸?shù)暮诵牟考c原理不同，導(dǎo)致功耗、距離、成本呈現(xiàn)出成倍遞增的特點(diǎn)。以400G 速率為例，功耗方面，DAC、AEC、AOC 中有源芯片復(fù)雜度逐漸增加，功耗也逐級(jí)提升，分別為0.1、5、10W；傳輸距離上，對(duì)信號(hào)處理能力逐漸提升，有效距離也逐漸提升，分別為 2、7、100 米；成本上，有源芯片復(fù)雜度逐漸增加，成本也逐級(jí)提升，AEC、AOC 的成本分別為DAC的3倍、9倍。

        東吳證券的報(bào)告指出，和光進(jìn)銅退邏輯類似，由于距離、尺寸等差距，出現(xiàn)了銅纜內(nèi)部有源（AEC）進(jìn)無(wú)源（DAC）退的現(xiàn)象。因?yàn)?nbsp;AEC 多出Retimer（廣義上也算DSP），所以與 DAC 相比有效距離更遠(yuǎn)。例如，根據(jù)Marvell 的數(shù)據(jù)，單通道200G（一般對(duì)應(yīng)1.6T）DAC最遠(yuǎn)為1m，單通道100G（一般對(duì)應(yīng)1.6T）DAC最遠(yuǎn)2m，而Marvell/Credo的1.6T AEC 最遠(yuǎn)分別為3m/2.75m，800G AEC最遠(yuǎn)分別為5m/7m。同時(shí)，銅纜中的介質(zhì)層可減少雙絞線內(nèi)兩根銅纜的電磁干擾，當(dāng)速率提升時(shí)，干擾增大，為減少干擾需要增大介質(zhì)層體積。DAC沒有 Retimer，就需要將介質(zhì)層做得更大，所以線纜更粗，如單通道 100G、200G DAC 線徑一般需為26 AWG（對(duì)應(yīng) 0.4mm，AWG 為線徑標(biāo)準(zhǔn)，值越小代表線纜越粗），而 AEC 可以做到 32AWG（對(duì)應(yīng) 0.2mm），線纜越粗，做高密度連接的彎折、排線就越難。

        目前，AEC 主要應(yīng)用在Scale Up的柜間連接，比如亞馬遜 Trn2-Ultra64 使用 AEC 柜間互聯(lián)，ASIC 芯片與 AEC 配比為 1:1。需要注意的是，AEC 與 ASIC 兩者的興起有相關(guān)性而非因果性，其底層邏輯是計(jì)算與通信的再解耦，當(dāng)云廠使用ASIC或英偉達(dá) HGX 等，而非英偉達(dá)DGX方案時(shí)，完全來(lái)自英偉達(dá)的計(jì)算+通信方案也隨之解耦，云廠便可以自主選擇使用AEC。而且，AEC還有望向柜內(nèi)與ToR層滲透。假設(shè)英偉達(dá)GB200 NVL72/8 柜內(nèi)換用AEC，一枚B200對(duì)應(yīng)4.5 支等效1.6T AEC；假如亞馬遜Trn2 Ultra64 柜內(nèi)換用AEC，一枚Trainium2 對(duì)應(yīng)約3支800G AEC，決定配比的關(guān)鍵因素仍為單卡帶寬及交換機(jī)層數(shù)；若AEC參與 ToR 層連接，和算力卡配比為 1:1。此外，與 DAC 產(chǎn)業(yè)鏈中連接器品牌方是最核心環(huán)節(jié)不同，Retimer 芯片供應(yīng)商 + 品牌方成為 AEC 產(chǎn)業(yè)鏈中的主導(dǎo)方。

        在 AI 計(jì)算時(shí)代，Scale Up、AEC 等技術(shù)和連接方案不斷演進(jìn)，它們相互關(guān)聯(lián)又各自發(fā)展，在提升算力、優(yōu)化通信等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，未來(lái)也將持續(xù)影響行業(yè)的發(fā)展走向。