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56G から 112G、224G まで、業界はかつて、データ レートを 2 倍にするだけですべての帯域幅のボトルネックを解決できると信じていました。しかし、このレポートは、448G では従来のスケーリング ロードマップが崩れ始めるという厳しい結論を示しています。
主要な課題は、もはや速度を上げる方法ではありません。その代わり、高速な電気信号が安定して伝送できなくなります。チャネルは予測不可能になり、補償アルゴリズムははるかに複雑になる一方、限界利益は縮小し続けます。
重要なことは、業界はもはや電気相互接続を最適化しておらず、それらを救済するのに苦労しているということです。
PAM4 が実用的な限界に達すると、PAM6 は大量採用を余儀なくされます。SerDes が基本的な物理境界に近づくと、高度な FEC および信号アルゴリズムでもハードウェアの劣化を相殺できなくなります。さらに深い真実が明らかになります。本当のボトルネックは速度ではなく、物理的な伝送パス自体にありました。
これは日常的な世代のアップグレードではなく、時代の境界です。 そして448Gはまさにこの転換点に立っています。
爆発的な AI 帯域幅需要に後押しされて、電気相互接続は 448G まで拡張し続けることができるでしょうか?そして、それはどのような重大なトレードオフをもたらすのでしょうか?
この報告書では、AI スケールの相互接続の拡張が 448G 開発の主な推進力であると明確に述べられています。
重要な洞察: 448G は、光への移行前の銅相互接続の最終世代の制限アップグレードを表します。
レートが 112G から 224G、448G に跳ね上がると、物理層の欠陥が完全に噴出します。
1. 信号の大幅な劣化
100 GHz を超えるとデータ伝送が不完全になり、深刻な高周波チャネル損失とクロストークが発生します。
2. 制御できないチャネルの不確実性
高周波成分が欠落していると、シミュレーションの精度が低下します。モデリング方法が異なると、1 ～ 2 桁の BER 偏差が発生します。
3. 伝送距離の急激な縮小
一般的な C2C および C2M 電気リンクは 100 ～ 500mm に制限されています。速度が上がるほど有効到達距離は短くなります。
つまり、448G は技術的には実現可能ですが、不安定で不正確で、距離が大幅に制限されます。
このレポートでは、帯域幅の厳しい制約下では、PAM6 が従来の PAM4 よりも優れたパフォーマンスを発揮することが確認されています。ほとんどの 448G アプリケーション シナリオでは、PAM4 は信頼性の高い通信を維持できなくなります。
根本的な相互接続アーキテクチャの改革がなければ、448G の大規模展開は PAM6 変調に依存する必要があります。
変調方式は、パフォーマンスの最適化から存続の必要性へと移行しました。
SerDes の設計は物理的に厳しい限界に達しています。
ボトルネックはデジタル コンピューティング能力ではなく、アナログ フロントエンドの物理的制限にあります。
脆弱な高速電気リンクを維持するために、業界では FEC、MLSD、その他の補償テクノロジーが広く採用されています。しかし、利益は減少する一方で、修理費は上昇し続けています。
システムレベルのアルゴリズム補償では、基本的な物理層の減衰を元に戻すことはできなくなります。
このレポートは 448G 電気インターフェイスに焦点を当てていますが、純銅相互接続に基づく継続的な拡張はもはや持続可能ではないという不可逆的な傾向を明らかにしています。
448G は、電気のみの高速相互接続の黄金時代が終わりつつあるという 1 つの重要な事実を証明しています。
レポートでは、業界の重大な変化が次のように指摘されています。
業界全体が、NVIDIA や Broadcom などの大手企業が主導する、標準主導の開発からシステム ベンダー主導のイノベーションに移行しつつあります。
448G は単なる新しい高速インターフェイス規格ではありません。これは、銅相互接続の歴史的な境界を示しています。AI による爆発的な帯域幅需要に直面すると、光相互接続と CPO アーキテクチャが、電気的物理的限界を超える唯一の長期的なソリューションとなるでしょう。
