

高性能计算与AI加速正在重塑数据中心与超算架构。大模型训练集群中,GPU间互连带宽从400G向800G、1.6T演进,单机柜功耗突破100kW,信号完整性、散热与密度成为系统设计的核心瓶颈。传统PCB走线在112Gbps PAM4及以上速率面临插入损耗与串扰的严峻挑战,设计者需要更短、更可控的通道以及更灵活的拓扑。Samtec(申泰)凭借在高速互连领域二十余年的积累,围绕这一趋势构建了从芯片到芯片、板到板、机架到机架的完整产品矩阵,成为AI基础设施互连的关键推动者。
在AI加速卡与GPU模组内部,Samtec的AcceleRate与Flyover系列通过超低损耗双轴电缆将高速信号直接从芯片封装附近引出,绕过PCB损耗,支持112Gbps PAM4乃至224Gbps的通道速率,显著改善眼图裕量。其ExaMAX背板连接器系统提供每英寸高密度差分对,支持85Ω与100Ω阻抗,适用于刀片服务器与交换背板;SEARAY高密度阵列则用于板对板堆叠,在有限空间内实现数百对差分信号。此外,Samtec的精密射频连接器与电缆组件覆盖DC至110GHz,满足AI集群中时钟分发与测试仪表的严苛需求。这些产品共同构成从封装、板级到系统级的全链路信号通道。
典型应用场景包括:GPU训练服务器中NVLink/PCIe Gen5/6的板间互连、AI加速卡与载板之间的高密度连接、液冷机架内计算托盘与交换托盘的盲插互连,以及超算节点间的低延迟光铜混合链路。设计要点在于:通道预算需精确建模连接器与电缆的插入损耗、回波损耗与串扰;散热要求连接器在高温环境下保持机械与电气稳定性;可维护性则推动盲插与浮动容差设计。Samtec的Si/PI仿真模型与Signal Integrity支持团队可协助客户在早期完成通道优化,缩短设计迭代周期。
与同类方案相比,Samtec的差异化在于“高速铜缆+连接器”的垂直整合能力:其Flyover技术将电缆组件与连接器协同设计,提供比传统PCB更低的损耗和更优的散热路径;同时,ExaMAX与AcceleRate等产品线覆盖从56Gbps到224Gbps的完整速率阶梯,客户可在同一生态内平滑升级。此外,Samtec提供FireFly等微型光模块方案,实现铜缆与光互连的灵活切换,适应不同距离与成本要求。对于需要快速获取样品与技术支持的设计团队,可通过Samtec代理渠道获得本地化选型与供应链支持。
选型建议方面,AI加速卡内部短距离互连可优先考虑AcceleRate或Flyover双轴电缆组件,以最小化通道损耗;背板与刀片间连接推荐ExaMAX,兼顾密度与插拔寿命;板对板堆叠场景可选用SEARAY或Q Strip,根据堆叠高度与信号数量灵活配置。对于224Gbps及更高速率,建议结合Samtec的Si/PI仿真服务进行通道协同设计,并关注连接器与电缆的阻抗匹配及EMI屏蔽。在液冷与高振动环境中,需验证连接器的浮动容差与耐环境性能。总体而言,Samtec以高速、高密度、低损耗的互连方案,为高性能计算与AI加速提供了可扩展的物理层基础。


