从Credo看几个典型的高速互联场景

AWS核心供应商Credo发布新季度业绩，当季与展望大超预期，数据中心互联进入高速以太网建设的加速期。

1. 什么是AEC？主动电子线缆（Active Electrical Cable, AEC）是通过在传统铜缆中嵌入电子元件（如信号放大器和均衡器）实现高性能数据传输的解决方案。

核心价值：提供高带宽和低延迟的传输能力。相较于光纤，AEC在短距离传输中更具成本效益，且更高效和可靠。特别适用于数据中心、AI集群和高性能计算（HPC）中的短距离高密度连接。

2. AEC产业链主要环节

（1）上游：原材料和电子组件供应

• 高质量铜缆：用于传输数据的物理介质。

• 半导体芯片：包括嵌入式信号放大器、均衡器和SerDes芯片。

• 连接器和封装：支持线缆的结构化和标准化接口。

核心参与者：

• 半导体厂商：如博通（Broadcom）、Marvell等提供芯片技术支持。

• 铜缆供应商：如Prysmian Group、Belden等。

• 连接器制造商：如Amphenol、Molex等。

竞争壁垒：高纯度铜材和高性能芯片技术是关键壁垒，要求高度专业化的制造能力和研发投入。

（2）中游：AEC产品设计与制造

主要功能：在短距离传输中，通过嵌入芯片实现信号的放大、均衡和纠错功能，确保数据完整性。提供即插即用的模块化设计，便于客户快速部署。

核心参与者：

• Credo Technology：市场领导者，拥有“ZeroFlap”等创新技术。

• Broadcom：通过成熟的SerDes技术切入市场。

• Spectra7 Microsystems：专注于消费级和数据中心级AEC解决方案。

• 其他新兴厂商：参与者包括中国的硅谷数模等初创企业。

竞争壁垒：技术壁垒：AEC的设计需要高度优化的信号处理技术，涉及硬件和软件的协同开发。厂商需要深度参与客户设计流程，为特定场景提供定制化解决方案。

（3）下游：应用与部署，主要应用场景，包括数据中心、AI集群、高性能计算HPC等

• 支持规模化的并行计算需求。

• 支持高密度AI训练和推理场景，降低网络延迟。

• 连接GPU到GPU之间的高速通信。

• GPU到交换机的短距离互连。

• 消费电子（较少）：如超高清显示和虚拟现实设备。

• 核心参与者：超大规模云服务提供商（如亚马逊AWS、微软Azure、Google Cloud）。AI初创企业（如xAI）。网络设备制造商（如Cisco、Arista）。

• 竞争壁垒：成本与性能：AEC在短距离部署中需要对比光纤表现出显著的成本和性能优势。网络集成：客户需要高度兼容其现有的网络架构，任何性能或质量问题都会影响采用率。

3. AEC行业实现的核心功能

• 信号完整性：嵌入信号放大和均衡技术，确保高速传输中信号不衰减。

• 低功耗：相比光纤解决方案，AEC功耗更低，适合高密度部署。

• 高可靠性：如Credo的“ZeroFlap”技术，可避免短距离连接中常见的“链路断裂”问题。

• 成本优势：铜缆本身成本低且易于维护，在短距离传输中具有显著经济性。

4. 各环节根据竞争壁垒的确定性排序

中游环节具有最高的竞争壁垒，Credo等企业凭借强大的研发能力和客户协作优势，在设计与制造端占据主导地位。

上游环节因原材料和标准化供应商较多，进入壁垒较低，但核心芯片制造仍需要高度专业化的能力。

下游环节的竞争壁垒主要体现在客户粘性和网络集成需求，成功切入超大规模客户的供应链是关键。

5. AEC行业核心参与者竞争力比较

6. 未来发展趋势与机遇

技术趋势：高速（800G及以上）和低功耗设计是未来发展重点。短距离网络中，铜缆与光纤的混合应用将持续，但AEC的可靠性优势可能促使其在更多场景中替代光纤。

市场机遇：随着AI集群和高密度数据中心建设的加速，AEC市场需求将显著增长。新兴AI企业的兴起为AEC提供了更大的市场渗透机会。

AEC行业依托于数据中心和AI网络的发展，Credo等领先企业在中游环节的技术积累和客户合作深度是其成功的关键。随着市场需求的增长，AEC有望在短距离高性能网络中占据更大的市场份额，同时也需要应对技术创新和行业竞争的双重挑战。

高速互联是数据中心和AI集群的基础，其主要目的是支持高带宽、低延迟和高可靠性的数据传输。在数据中心、AI集群和高性能计算（HPC）中，互联场景可以分为GPU互联、GPU与交换机互联、交换机互联、以及存储节点互联。以下是对这些典型互联场景及其主要工具和参与角色的深度分析。

1. GPU互联（GPU-to-GPU）

• GPU互联主要发生在单个计算节点内或者节点之间的GPU协同通信。

• 在AI训练和高性能计算中，GPU需要共享大规模数据并进行高速通信，互联的性能直接影响计算效率。

主要互联工具

1. NVLink（NVIDIA专属技术）：

   • 高速互联总线，提供高带宽和低延迟支持。

   • 第四代NVLink带宽高达900GB/s（跨多GPU通信）。

   • 用于NVIDIA GPU之间的直接连接，构成单节点的计算单元。

2. PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）：

   • 高速接口标准，支持GPU与CPU、GPU与GPU之间的通信。

   • 最新一代PCIe Gen 5/Gen 6支持128GB/s带宽，适合短距离互联。

   • 广泛应用于多厂商GPU解决方案中。

3. InfiniBand：

   • 网络协议和硬件标准，提供超低延迟的GPU互联解决方案。

   • 常用于跨节点的GPU互联，在AI训练集群中广泛采用。

4. Credo的AEC：

   • 提供短距离高密度GPU互联，支持800G及更高带宽。

   • 功耗低、信号完整性高，适合节点内的GPU互联需求。

主要参与角色

• NVIDIA：提供GPU硬件（如H100）及专属互联技术（NVLink）。

• AMD：通过Infinity Fabric和PCIe技术支持GPU互联。

• Credo：为多GPU互联场景提供高性能线缆解决方案。

• Mellanox（现为NVIDIA子公司）：InfiniBand网络解决方案的核心供应商。

2. GPU与交换机互联（GPU-to-TOR Switch）

• 单个机架内的GPU节点与顶层交换机（Top-of-Rack, TOR）的连接，是AI集群和数据中心通信的关键。

• 此类连接需支持高密度部署、低功耗和低延迟。

主要互联工具

1. 主动电子线缆（AEC）：

典型代表：Credo的800G ZeroFlap AEC。功耗低、可靠性高，相比传统光纤更适合短距离高密度连接。

1. DAC（Direct Attach Copper, 直连铜缆）：成本低，但受限于信号完整性，传输距离通常不超过5米。用于对功耗敏感的小型部署场景。

2. 光模块（Optical Transceivers）：用于更长距离的机架间连接（>5米）。典型速率支持400G/800G。

主要参与角色

• Credo：通过AEC产品为GPU到交换机的短距离互联提供高可靠性解决方案。

• Broadcom：光模块和以太网交换芯片的主要供应商。

• Arista Networks：TOR交换机的核心供应商，提供高密度以太网解决方案。

• Cisco：顶层网络设备提供商，为GPU到TOR连接提供全面支持。

• 安费诺：DAC主要供应商之一。

3. 交换机互联（Switch-to-Switch）

• 交换机互联发生在TOR和Spine交换机之间或Spine交换机之间。

• Spine-Leaf架构是现代数据中心的核心，支持大规模横向扩展。

主要互联工具

1. 光模块（光纤连接）：用于中长距离（10米至几公里）的交换机互联。主流速率支持400G、800G和1.6Tbps。

2. DAC：用于机架内或机架间的短距离互联（通常<5米）。成本低，但易受距离限制。

3. AEC：在短距离应用中逐渐取代DAC和光纤，提供更高信号完整性和更低功耗的解决方案。

主要参与角色

• Cisco、Arista Networks、Juniper Networks：提供核心交换机解决方案，支持多种互联方式。

• Credo：通过高带宽AEC解决方案优化短距离交换机互联。

• Broadcom、Marvell：供应高性能光模块和交换芯片。

4. 存储节点互联（GPU-to-Storage）

• GPU需要快速访问分布式存储，尤其在AI训练中，需要实时处理大规模数据集。

• 存储节点与GPU通过高速互联实现数据的快速传输。

主要互联工具

1. NVMe-oF（NVMe over Fabrics）：通过以太网或InfiniBand实现高性能存储访问。支持低延迟和高带宽传输。

2. InfiniBand：提供GPU到存储的超低延迟互联。广泛应用于高性能计算和AI集群中。

3. 光模块：用于长距离连接，支持分布式存储和云存储的高速访问。

主要参与角色

• NetApp、Pure Storage：分布式存储系统提供商。

• NVIDIA：通过InfiniBand优化GPU到存储的连接。

• Credo、Broadcom：通过高速互联解决方案支持数据传输需求。

互联架构的核心功能与技术趋势

核心功能

• 高带宽：支持AI和HPC对数据吞吐量的极高要求。

• 低延迟：优化实时计算和训练的效率。

• 高可靠性：确保长时间运行的稳定性，减少链路波动或断裂。

• 成本效益：在高密度部署中降低互联设备成本和功耗。

技术趋势

1. 更高速率：从800G向1.6Tbps迈进。

2. 低功耗设计：特别是在高密度短距离连接中，功耗优化成为关键。

3. 模块化与兼容性：支持不同设备和协议的互联，提升系统灵活性。

• 典型互联场景分析表明，Credo等领先公司在GPU互联和GPU到交换机连接中占据重要地位，尤其通过AEC产品提供了短距离互联的最佳解决方案。

• 主要参与角色覆盖从硬件供应商（如Broadcom、Credo）到系统集成商（如NVIDIA、Cisco），构成了一个高效协同的产业链。

• 未来方向将集中在更高速率、低功耗的技术突破，以及更高效的分布式互联架构上，推动数据中心和AI集群的持续升级。

文章来源：贝叶斯之美，原文标题：《从Credo看几个典型的高速互联场景》