112G Copper Cable

3 秒看懂

112G Copper Cable 是每通道支持 112 Gbps 信号传输速率的铜质高速互连线缆，采用 PAM4 调制技术，主要服务于数据中心 AI 集群机柜内/机柜间的短距互连场景，是当前 AI 算力基础设施”铜进光退”趋势的核心载体。

3 分钟产业解释

为什么现在火？

大模型训练驱动 AI 集群规模从千卡向万卡、十万卡跃迁。集群内部署了海量的 GPU↔GPU、GPU↔Switch 点对点连接，这些连接的物理层线缆选择直接决定了：

• 成本结构：铜缆成本约为同速率光模块的 [估算] 1/3～1/5
• 功耗开销：铜缆方案无需光电转换，节省光模块功耗
• 延迟表现：省去光模块的光电/电光转换环节，端到端延迟更优
• 可靠性：铜缆无激光器老化问题，故障率更低

AI 训练网络中，机柜内（<3m）和相邻机柜间（<5m）的互连占总连接数的大头。在这些短距场景中，112G 铜缆正在替代光模块成为主流选择。

产业位置

[交换芯片 SerDes] → [连接器] → [112G 铜缆] → [连接器] → [SerDes/网卡芯片]
        ↑                            ↑
   芯片厂商(Broadcom/              线缆厂商
   Marvell/Credo)              (Amphenol/TE/Molex)

15 分钟专家深入

技术代际定位

数据中心 SerDes 速率的代际演进路线：

112G 是当前主流出货代际，正处于放量高峰期。

112G 的关键技术特征

PAM4 调制的核心逻辑：

• NRZ（不归零码）：每个符号携带 1 bit（2 个电压级）
• PAM4：每个符号携带 2 bit（4 个电压级），相同符号率下吞吐量翻倍
• 代价：眼图裕量缩小约 [定性] 9.5 dB，对信道质量、均衡算法、DSP 设计要求大幅提升

112G 铜缆产品形态：

⚠️ 距离数据为行业估算，具体取决于线缆规格、连接器品质、信道损耗预算等，厂商间存在差异。

为什么是铜缆”反攻”光模块？

历史上，数据中心速率每翻一代，铜缆的可行传输距离就缩短一次。但 112G 代际出现了两个关键变量：

1. AI 集群拓扑集中化：AI 训练网络大量采用 Fat-Tree 或 Rail-Optimized 拓扑，单机柜内 8 卡 GPU 服务器需要 8×8=64 条互连线（仅 GPU 侧），机柜内短距需求暴增
2. 有源铜缆（ACC/AEC）技术成熟：通过在缆线两端集成 DSP/Retimer，有效补偿信道损耗，将铜缆的”可用窗口”从 DAC 的极限距离显著延长

技术原理

PAM4 信号编码示意

NRZ 信号（2 电平）：
    +1  ─────┐     ┌─────     ┌─────
             │     │          │
    -1       └─────┘          └─────

PAM4 信号（4 电平）：
    +3  ──┐   ┌───┐         ┌───
          │   │   │         │
    +1    │   │   └───┐     │   ┌───
          │   │       │     │   │
    -1    └───┘       │     │   │
                      │     │   │
    -3                └─────┘   └───

每符号信息量：NRZ = 1 bit，PAM4 = 2 bit

112G 铜缆系统信号链路

┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       发送端 (Tx)                             │
│  ┌─────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐    ┌─────────┐ │
│  │ 数据源   │───→│ FEC编码   │───→│ PAM4调制  │───→│ TX 均衡 │ │
│  │ (112Gbps)│    │ (可选)    │    │ (56 GBaud)│    │(FFE/预加重)│
│  └─────────┘    └──────────┘    └──────────┘    └────┬────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────────┼──────┘
                                                        │
                    ┌────────────────────────────────────┼───────────┐
                    │          铜缆信道 (Copper Channel)            │
                    │  ┌─────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────┐   │
                    │  │连接器 Tx │──│ 线缆本体     │──│连接器 Rx │   │
                    │  │(高密度)  │  │(屏蔽双绞线/  │  │(高密度)  │   │
                    │  │         │  │ 同轴)        │  │         │   │
                    │  └─────────┘  └─────────────┘  └─────────┘   │
                    │     插入损耗 + 回波损耗 + 串扰 → 总信道损耗     │
                    └────────────────────────────┬──────────────────┘
                                                 │
┌────────────────────────────────────────────────┼──────────────┐
│                       接收端 (Rx)               │              │
│  ┌─────────┐    ┌──────────┐    ┌──────────┐   │   ┌─────────┐│
│  │ 数据宿   │←──│ FEC解码   │←──│ CTLE+DFE  │←──┘   │ CDR     ││
│  │         │    │ (可选)    │    │ (均衡/判决)│       │时钟恢复  ││
│  └─────────┘    └──────────┘    └──────────┘       └─────────┘│
└────────────────────────────────────────────────────────────────┘

注：CTLE = 连续时间线性均衡；DFE = 判决反馈均衡
     FFE = 前馈均衡（Tx侧）；CDR = 时钟数据恢复

关键信道参数（定性理解）

⚠️ 具体 dB 阈值/数值因 IEEE/OIF 标准版本及厂商实现而异，此处不编造具体数字。

有源铜缆 (AEC) 的核心架构

[Host SerDes] ←→ [连接器] ←→ [Retimer/DSP ASIC] ←→ [线缆] ←→ [Retimer/DSP ASIC] ←→ [连接器] ←→ [Host SerDes]
                                        ↑                              ↑
                                  内嵌信号调理                    内嵌信号调理
                                  (CTLE+DFE+FEC)                  (CTLE+DFE+FEC)

AEC 本质：将传统"无源铜缆"变成"有源信号链路"
- 两端 Retimer 实现信号再生，抵消信道损耗
- 可选 FEC 纠错，进一步提升误码率性能
- 代价：额外功耗、成本、复杂度

技术演进史

技术路线对比

铜缆 vs 光模块（同速率 112G/通道场景）

112G vs 224G 铜缆前瞻

上下游

上游（关键组件）

下游（应用场景）

关键指标

供需与市场数据

⚠️ 以下为基于公开报道和行业估算的定性判断，具体数字未经厂商确认。

需求侧

• AI 集群拉动是最大变量：单个万卡 AI 集群可能需要 [估算] 数万条高速铜缆互连
• 以太网升级周期：从 400G→800G 的升级带动 112G 铜缆存量替换需求
• InfiniBand 同步升级：NDR（400G）/XDR（800G）同样需要 112G 级物理层线缆

供给侧

• 线缆产能：Amphenol、TE 等大厂产能在扩产中，AEC 产能相对紧张
• Retimer 芯片：Credo 是 AEC 芯片领域的重要玩家，产能受先进制程代工（台积电等）约束
• 连接器：高密度连接器精度要求高，扩产周期较长

价格趋势（定性）

• DAC 价格持续下降，已进入成熟期
• AEC 价格因内含芯片而较高，但随规模放量有下降趋势
• 相同速率/距离下，铜缆方案成本优势在 AI 大规模部署场景下非常显著

代表公司与资本映射

投资逻辑

核心看点

1. AI 集群建设是确定性需求：算力军备竞赛→互连带宽需求→高速铜缆用量增长
2. AEC 渗透率提升：随着 AI 集群拓扑密度提高，对有源铜缆的需求从”可选”变为”刚需”
3. 单机柜价值量提升：从 25G/50G 升级到 112G，每条线缆价值量显著提升
4. 铜缆”反攻”是结构性变化：过去”速率越高铜缆越弱势”的规律在 AI 场景下被部分逆转

风险因素

• 技术代际切换：224G 铜缆是否能延续 112G 的可行距离？如不能，铜缆可能被光缆进一步挤压
• AI 投资周期性：如果 AI 基础设施投资放缓，需求可能短期回落
• 竞争格局：线缆连接器行业相对成熟，毛利率提升空间有限；芯片端格局更值得关注
• 替代技术：共封装光学 (CPO) 长期可能改变游戏规则

常见误读纠偏

误读 1：“112G 铜缆的传输距离和光模块差不多”

纠偏：这是最常见误解。112G 铜缆（含 AEC）的实用距离通常在 [估算] 几米以内，而光模块可覆盖数十米到数公里。铜缆的优势在于短距场景的性价比，而非距离。在 AI 集群中，大量连接是机柜内或相邻机柜间的短距场景，这才让铜缆有发挥空间。

误读 ：“112G 铜缆 = 112Gbps 总带宽”

纠偏：112G 指的是每通道 (per lane) 的速率。实际线缆产品通常是多通道聚合的，例如：

• 8 通道铜缆 = 8 × 112G = 896 Gbps ≈ 1T 级聚合带宽
• 对应 800G 以太网端口（8×100G 或 8×112G）

线缆总带宽取决于通道数，单通道 112G 是物理层的基本速率单元。

误读 3：“有源铜缆（AEC）本质上就是光模块的平替，功能完全一样”

纠偏：AEC 和光模块虽然都能延伸传输距离，但技术原理完全不同。AEC 仍是纯电域信号链路（电信号进来、电信号出去，中间 Retimer 做均衡再生），而光模块涉及光电/电光转换。AEC 的优势在于低延迟、低成本、低功耗；劣势在于距离受限。二者是互补而非替代关系。

学习路径

一句话总结

112G Copper Cable 是 AI 算力时代数据中心短距互连的”毛细血管”——单条价值不高，但总量巨大、不可或缺，AEC 渗透率提升和 AI 集群密度增长是其核心增长逻辑。

延伸阅读与来源

免责声明：本页为技术概念学习材料，所有估算数据均标注为 [估算] 或 [定性]，不构成投资建议。具体技术规格请以厂商官方 datasheet 和标准组织正式文档为准。