首頁 技术文库 AI服务器量产在即 如何确保400G 800G以太网设计过关?

AI服务器量产在即 如何确保400G 800G以太网设计过关?

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AI服务器量产在即 如何确保400G 800G以太网设计过关?

by Hsinyi

发布日期:2026/01/20 高速以太网
发布单位:iST宜特

当400G / 800G以太网(Ethernet)从规格书走向实际量产,许多研发团队都遇到相同的情境:仿真没问题、IC规格也符合,但产品却没办法达到最高速。究竟问题来自设计本身、实体信道特性,还是测试条件设定?为什么高速以太网这么难验?

高速以太网

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NVIDIA执行长黄仁勋于CES 2026演讲中正式发表了全新Vera Rubin架构,其运算效能较前代 Blackwell大幅跃升5倍,更引领数据中心网络全面冲向1.6T (Terabit Ethernet)的极限带宽。当业界领头羊已定义了下一个时代的传输规格,回头看目前正进入量产高峰的400G / 800G以太网,信号完整性的挑战除了「符合标准」外,如何在高带宽下确保设计有足够的信号裕量(Margin)更是关键。

在这样的演进下,高速以太网早已不只是带宽翻倍的问题,而是信号完整性(Signal Integrity)验证难度呈现等比级数成长。

在高速传输产品设计初期,信号完整性(Signal Integrity, SI)仿真是不可或缺的第一步(阅读更多:设计不再靠经验 为什么你的高速产品需要导入SIPI仿真?),能在设计初期协助研发团队进行架构优化与风险评估。然而,在100G/lane PAM4架构下,高速以太网对实体信道、连接器与测试条件的容错空间已被压缩至极限。任何微小的阻抗不连续、材料差异、均衡器设定偏移,或测试校准误差,都可能在实测阶段被放大成系统性风险。

尤其在NVIDIA H100/H200、Blackwell到最新的Vera Rubin架构带动下,加上AMD加速器平台与Google等云端业者也陆续扩大AI基础设施部署的情况下,维持高速且稳定的带宽已成为硬件生存的标配。这也让400G / 800G Ethernet的信号验证,成为AI系统能否顺利量产、衔接未来1.6T规格的关键门坎。

因此,本篇《宜特小学堂》将聚焦 400G / 800G Ethernet 的实测验证,从TX (发射端)、RX (接收端)、S-Parameter(散射参数)测试条件设定等面向,分享高速以太网验证中最常见的关键挑战,助您突破量产前的最后一道信号防线。

在400G / 800G以太网(Ethernet)世代,单信道数据率已攀升至100Gbps (112G PAM4)的惊人速度。在如此高的运作频率下,信号对于插损 (Insertion Loss)、反射 (Reflection)与串扰 (Crosstalk)的敏感度极高,任何微小的阻抗不连续点 (Impedance Discontinuity),都会在眼图 (Eye Diagram)或误码率 (BER) 表现中被无限放大。无论是连接器、PCB布线布局、板材特性,每一处设计细节都直接影响高速信号的完整性。

在这种严峻条件下,除了仰赖软件仿真,还必须加上实测结果,严格遵循IEEE 802.3规范,从TX (发射端)、RX (接收端)的条件进行全盘确认,才能确保产品在实体系统上拥有足够的设计裕度。

以下我们透过三个最具代表性的实测情境,拆解宜特实验室如何协助客户攻克 400G /800G验证关卡。

  • 一、 TX(发射端)验证:超越Pass/Fail,数据驱动的均衡优化

    在400G/800G世代,单通道(Lane)传输速率飙升至100Gbps,信号衰减(Attenuation)非常明显,IEEE 802.3ck为了补偿而制定更加复杂的发射端均衡器(TXEQ),来对应更加高速的设计标准。

    (一)5-tap EQ带来的「参数迷宫」:补偿力提升调校难度亦提升

    在100Gbps (112G PAM4) 的极限传输下,信号衰减极为剧烈。为此,IEEE 802.3ck 规范将发射端均衡器(TXEQ)由传统的3-tap升级至5-tap FIR,并同步将接收端(RXEQ)的CTLE (Continuous Time Linear Equalizer) 强化为二阶设计(gdc+gdc2)。这项演进虽大幅强化了信号补偿能力,却也带来了极其庞杂的参数组合。在实际测试中,若依靠人工手动逐一尝试不同的Tap值与补偿系数,更难以在庞大的组合中锁定最佳的设定。

    (二)超越 Pass 门坎:从量测结果洞察设计韧性

    在800G TX(发射端)验证中,取得「Pass」仅是最低要求。就像考试成绩超过60分勉强合格,但只要环境变化较大,信号可能就没办法维持最高速运作。工程团队透过高速取样示波器的精确波形,深度解析产品波形的眼图(Eye Diagram)与抖动(Jitter)的数值。工程师即可知道这个「Pass」是有很大裕度的(例如 90分),还是勉强过关的(61分)。

    这种对波形细节的精确掌握,不仅能确认设计的「性能宽裕度(Margin)」,更是确保产品未来在复杂的系统环境中,能与各类设备实现高兼容性、高稳定联机的关键。

    (三)宜特解决方案:自动化精准锁定最佳 EQ值

    为了大幅缩短测试时间,宜特信号测试实验室导入高频取样示波量测平台,结合自动化测试流程与多年来的经验,能在短时间搜寻并锁定最佳的均衡器参数组合,提供稳定且可重现的测试结果,协助工程师迅速确认设计质量,确保产品如期完成开发。

    高速以太网 800G 为了大幅缩短测试时间,宜特信号测试实验室导入高频取样示波量测平台,结合自动化测试流程与多年来的经验,能在短时间搜寻并锁定最佳的均衡器参数组合,提供稳定且可重现的测试结果,协助工程师迅速确认设计质量,确保产品如期完成开发。

    图一: 100GAUI C2M Host TX测试时的环境
    (图片来源: iST宜特科技)

  • 二、RX(接收端)验证:校准即是门坎,决定测试数据的生命线

    不同于TX(发射端)验证旨在评估发射端的输出质量,RX(接收端)验证的核心在于:当信号穿越漫长信道而产生严重衰减时,产品是否依然具备正确解读数据的容错能力与接收韧性?

    (一)测试的准则:信号校正打造一份精准的「压力信号源」

    RX(接收端)测试流程中最困难的并非量测本身,而是事前的「信号校正」。为了测试接收器的容错极限,我们不能提供干净的信号,必须根据规范人为地引入特定分量的抖动(Jitter)、干扰(Interference)与噪声。

    如果测试信号太过干净,所有产品都能轻松过关;但如果信号太差,所有产品 都会表现不佳,这场测试便失去意义。因此,为了让测试结果具有鉴别度,宜特信号测试实验室将信号精准锁定在规范临界点——如眼高(Eye Height,简称EH)15mV、垂直眼闭合(Vertical Eye Closure,简称VEC)12dB,确保每一笔测试数据都具备高度的参考价值。

    (二)隐性挑战:排除「测试环境」造成的误判

    RX (接收端)验证的挑战往往更为隐性。如果校准步骤不完整或精度不足,当BER(误码率)出现异常时,工程团队将陷入僵局:究竟是芯片设计本身有问题,还是测试仪器给出的信号根本不符合规范条件? 这种不确定性常导致研发进度因反复核对测试环境而停滞不前。

    (三)宜特解决方案:高精度自动化校准平台

    为了确保测试条件的绝对准确并排除人为误差,宜特信号测试实验室采用高精度信号产生与分析能力的接收端测试平台,并结合自动化测试软件,来执行 RX(接收端)信号校准。此举不仅大幅缩短校正时间,也能确保校准条件的准确性与一致性。

    高速以太网 800G 为了确保信道数据的绝对精准,宜特信号测试实验室采用整合了领先业界的量测资源。建置高带宽67GHz向量网络分析仪(Vector Network Analyzer,简称VNA),可精确撷取高达800G规格所需的S参数细节,并搭配符合800G以太网(Ethernet)规范的ISI通道仿真板。这套组合能够确保S参数数据的精确性,进而保证整个 RX(接收端) 测试结果的准确性。

    图二: 100GAUI C2M Host RX信号校正时的环境
    (图片来源: iST宜特科技)

  • 三、不同规格的RX(接收端)信号验证 : ISI Board仿真实际运作通道的压力测试

    在100GAUI C2C(芯片对芯片)、CR(铜缆)或KR(背板)架构中,信号传输必须穿过复杂的PCB布线、背板或长距离铜缆。这种信号传输的架构,导致与一般提到的RX(接收端)验证流程不一样。

    (一) ISI Board:真实还原传输链路的「信号损耗」

    IEEE 802.3ck的规范中提到为了在测试环境中仿真产品在长距离布线所造成的信号衰减,必须引入ISI板(Inter-symbol Interference Board,码际干扰板)。这块板子的任务是提供精确且受控的插入损耗(Insertion Loss),用以仿真信号在信号衰减严重的环境。若ISI板的设计与材料不佳,RX(接收端)测试就像在错误的跑道上赛车,数据将完全失去参考价值。

    (二) COM值分析:取得RX(接收端)压力测试的「入场券」

    在正式进行RX(接收端)验证前,工程师必须先萃取ISI板与完整链路的S参数(Scattering Parameters),并汇入专业软件计算 COM (Channel Operating Margin) 值。根据规范,COM值必须大于3dB。唯有COM值达标,才能确认此ISI板符合规范,可用于后续的RX(接收端) 测试。这样的流程,确保 RX(接收端) 验证是在「合理」的通道条件下进行,而非在过于理想或不符实际应用的情境中得到表面合格的结果。

    (三) 宜特解决方案:高频VNA量测与标准化ISI通道环境

    为了确保信道数据的绝对精准,宜特信号测试实验室采用整合了领先业界的量测资源。建置高带宽67GHz向量网络分析仪(Vector Network Analyzer,简称VNA),可精确撷取高达800G规格所需的S参数细节,并搭配符合800G以太网(Ethernet)规范的ISI通道仿真板。这套组合能够确保S参数数据的精确性,进而保证整个 RX(接收端) 测试结果的准确性。

    高速以太网 800G 为了确保测试条件的绝对准确并排除人为误差,宜特信号测试实验室采用高精度信号产生与分析能力的接收端测试平台,并结合自动化测试软件,来执行 RX(接收端)信号校准。此举不仅大幅缩短校正时间,也能确保校准条件的准确性与一致性。

    图三: 800G Ethernet RX(接收端) 验证 S参数量测的环境
    (图片来源: iST宜特科技)

随着Nvidia正式发表Vera Rubin平台与 Spectrum-6 1.6T以太网交换机,AI服务器的互连带宽已进入前所未有的技术深水区。在Blackwell奠定的高度之上,底层800G的信号裕量(Margin)变得更加边缘化;然而,稳定的800G测试正是通往1.6T挑战的必经之路。

从400G到800G,甚至是紧接着到来的1.6T新纪元,验证流程已不再只是单纯的「符合规范」,更是量产前关键的风险控管。因为任何微小的信号失真,都可能导致整体系统运作效率大幅下降;精准的实测数据、严苛的压力校准与COM值分析,才是让产品在AI浪潮中稳定运作的关键。

宜特信号测试实验室将会持续分享第一手实验室观察实测案例,协助研发团队精准排除每一处信号隐患,确保您的AI解决方案顺利通过验证、领先量产。

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