电线堵塞了
2025年,全球最大的云服务商在数据中心上的资本支出已超过数千亿美元。
英伟达 H100单张售价超过4000万韩元。将数千张GPU捆绑成一个集群时,成本瞬间飙升至数千亿韩元。人们通常认为这些钱大多花在了计算芯片上。
错了。最昂贵的不是芯片,而是芯片之间互相等待的时间。
当数千个GPU共同训练一个神经网络时,它们在每个计算阶段都必须交换中间计算结果。如果一张显卡完成了计算,但还没收到其他设备的同步信号,就无法进入下一阶段。业内将这种等待状态称为“停顿(Stall)”。而停顿的根源不在芯片,而在电线上。
具体来说,就是这样的时刻:
在下一代1.6 Tbps传输标准下,铜缆的有效传输距离因物理定律被压缩到1米以下。然而,实际服务器机架的高度平均超过2.5米。这意味着在同一个机架内,甚至无法将最底部的GPU与最顶部的网络交换机通过线缆连接起来。业内将这一现象称为**“铜墙(Copper Cliff)”**。
面对这堵墙,作为替代方案的光缆虽然解决了距离问题,但每个端口需要消耗15~20W的电力。对于运行数万个端口的超大规模数据中心来说,这意味着巨额电费和碳排放压力。
铜缆太短,光缆太贵。 在这种二元对立的缝隙中,塑料登场了。
第一道墙:铜缆吞噬高频信号
集肤效应的物理定律
为什么铜缆会突然变得毫无用处?答案不在材料科学,而在电磁学中。
当交流电流过导体时,频率越高,电荷越倾向于向导体表面移动,而非中心。这种集肤深度(Skin Depth, δ)现象与频率f的平方根成反比。
δ = √(ρ / πfμ₀μᵣ)
换句话说,频率每增加4倍,电流可流动的实际横截面积就减半。截面积减小导致电阻增大,电阻增大则信号转化为热量损耗。在100GHz以上的超高频段,铜导体不再是信号传输介质,而更像是一个加热器。这就是为什么在1.6 Tbps环境下,无源铜缆的有效距离无法超过1米;而到了3.2 Tbps时代,这一距离将进一步缩短。
“铜墙”之后的世界
现场工程师们曾试图通过加粗电缆来克服这一限制。导线变粗虽然电阻减小,但线缆变得又重又硬,堵塞了服务器机架的后部。排气口被堵塞会导致冷却效率下降,内部温度超过临界值。甚至还会发生电缆的重量和刚性导致端口连接器物理损坏的情况。
对此的应急处方是主动电缆(AEC)。在电缆末端安装信号再生芯片(Retimer)将传输距离延长至2~2.5米。但也仅限于此,仍无法满足1.6 Tbps时代数据中心的布线需求。
铜缆的进化已触及物理定律的天花板。无论是更快的线缆还是更薄的铜缆都已无法实现。剩下的只有越来越高的频率,以及随之而来的导体有效截面积的持续减小。
第二道墙:光很昂贵
光缆付出的代价
光纤通过光的折射而非电磁损耗传输信号,因此完全不受铜缆集肤效应的影响,轻松跨越公里级距离。那么,为什么超大规模数据中心没有全部换成光缆呢?
将电信号转换为光信号需要复杂的设备:激光二极管发射光线,驱动器进行调制,光学DSP恢复信号,接收端的跨阻放大器(TIA)将其转回电压。这套组件组合就是光收发模块。
一个800 Gbps级别的光收发器平均功耗为15~20W。对于运行数万个端口的超大型数据中心而言,仅互连层消耗的电力就相当于一座巨大的发电站。
成本也是个问题。光收发器需要磷化铟(InP)或砷化镓(GaAs)化合物半导体以及硅光子封装,单价是同级别无源铜缆的4~10倍。
可靠性也较差。激光二极管在高温高湿环境下老化速度快,服务器机架排气口附近的热冲击会进一步缩短其寿命。在分布式并行计算中,哪怕只有一次连接失败,也会导致整个训练会话中断,并不得不从之前的检查点重新开始。数千个GPU运行数天的训练任务因一个光收发器的激光器故障而付诸东流的情况确实存在。
共同封装的局限
将芯片和光学器件放入同一封装以解决此问题的尝试被称为共同封装光学(CPO)。它通过最小化电信号在基板上的传输距离来提高功率效率。然而,CPO极大地增加了制造工艺的复杂性和成本。将硅逻辑与光学器件集成在同一封装本身就是半导体工艺的难题,更重要的是,它无法消除电-光转换这一根本性的能源低效问题。
第三种物质:塑料吞噬了毫米波
2014年,KAIST的一个实验室提出了一个正面挑战这种二元论的构想。彻底摒弃铜,也不使用激光,而是向塑料管内发射电磁波。
Point2 Technology开发的**“e-Tube”是一种将毫米波(100~260 GHz)频段的RF信号限制在特制低损耗聚合物树脂介质波导内传输的系统**。
由于没有导体,从根源上消除了集肤效应;由于没有激光,也就不存在光-电转换损耗和激光老化风险。
波导内部发生的事情
介质波导的物理原理与光纤相似,但限制的信号不同。光纤限制的是可见光频率(数百THz)的光,而e-Tube限制的是毫米波(数百GHz)的电磁波。
其原理是全内反射(Total Internal Reflection)。折射率较高的塑料芯被折射率较低的包层包裹。注入内部的电磁波无法跨越边界,只能沿芯部传播。在这种结构中,信号衰减仅由塑料材料的介质损耗角正切(tan δ)和介电常数(ε)决定,而非高频金属电阻。
α_dielectric ∝ f · √ε · tan δ
该公式的核心在于,与铜缆不同,即便频率升高,衰减增加的速度也远比金属平缓。这就是在1.6 Tbps、3.2 Tbps时代,信号依然能稳定传输10~20米的物理基础。
从TX芯片到波导,MWT天线的作用
计算机系统以基带数字信号运行。如果直接将该信号输入介质波导,低频分量会穿透边界导致电磁波无法传输。
因此,Point2 Technology在电缆末端的插头内部内置了自主设计的RFIC芯片组。
发射芯片(TX SoC)接收基带数字信号并将其上变频(upconversion)为100~260 GHz频段的毫米波模拟RF信号,芯片表面蚀刻的“微带-波导转换(MWT)天线”将该信号射入e-Tube内部。
MWT的作用是将硅基板的平面电阻抗与立体的介质内部电磁阻抗相匹配,从而在无能量反射或外部泄漏的情况下将电磁波注入波导芯中心。
在另一端,接收芯片(RX SoC)的片上天线捕捉到电磁波,经过下变频混频器还原为原始的数字总线信号。主机ASIC(如GPU或交换机)甚至无需意识到e-Tube的存在。
80皮秒的数字
这一模拟转换路径的结果是80皮秒(ps)的延迟。使用光收发器的光缆系统在经过电-光转换、数字信号处理、光-电转换后,会产生微秒(μs)级别的延迟。e-Tube的延迟仅为其千分之一。
在分布式并行计算中,延迟不仅仅是一个速度指标。当数千个GPU进行同步计算时,最慢的链路决定了整个集群的处理速度。这就是80ps延迟具有千倍意义的原因。
数字对比表
将五种互连技术放在一起比较,画面就清晰了。
e-Tube填补的是铜缆放弃的距离与光缆无法承受的成本之间的空白地带。在10~20米的范围内负责机架级服务器布线,正是该技术的设计目标。
公司的起源与两大现金牛
Point2 Technology成立于2014年3月。创始人包括曾在Marvell和TeraSquare领导超高速通信系统芯片设计超过13年的CEO Sean Park,以及KAIST电气电子工程系教授裴贤敏(现任KAIST创业院长)及其硕博研究团队。公司采取“总部位于美国加州圣何塞,核心研发由韩国子公司负责”的双元结构。
e-Tube进入市场尚需时日,在此期间有两条业务线作为支撑。
25G范围扩展器:5G基站网中隐藏的瓶颈
在5G通信网中,连接基站与核心网的前传(Fronthaul)光链路正从10 Gbps升级到25 Gbps。这里产生了一个意想不到的问题。
光纤中折射率随波长变化的“色散(Chromatic Dispersion)”现象,会随频率比例的平方引起信号畸变。在10 Gbps下可轻松传输70~80公里的光线路,升至25 Gbps后有效距离会垂直下跌至15公里。传输速度越快,有效距离反而越短,这是一种悖论。
传统的解决方法是每隔一段距离安装价值数亿韩元的大型外置色散补偿滤波器,并由技术人员根据线路长度手动调节。Point2 Technology的范围扩展器通过光收发模块内部指甲盖大小的半导体芯片解决了这一问题。电子色散补偿(EDC)引擎能实时恢复完全失真的眼图,将有效传输距离恢复至60~70公里。无需外置设备,无需现场调节,只需更换一次光收发器即可。
基于此技术,Point2 Technology与日本住友电气工业(Sumitomo Electric Industries)建立了长期开发合作伙伴关系,并获得了25G光收发器核心IC的实际量产供应合同。这是目前公司的第一大现金流。
智能Retimer P1B121:一半功耗,1/20的延迟
第二个现金牛是用于数据中心的112G PAM4智能Retimer芯片组“P1B121”。Retimer是安装在高速电缆末端用于再生畸变信号的芯片,是下一代800 Gbps及1.6 Tbps带宽AEC(有源电缆)的必备组件。问题在于竞争对手的产品功耗太高。
P1B121实现了比同类产品低约50%的3.0W驱动功耗。延迟时间也低于行业平均水平的1/20,即3纳秒(ns)以下。这是通过最大化模拟信号路径处理的混合信号优化设计带来的成果。3W和3ns,这两个数字的意义远超其字面含义。在强制要求超低延迟同步的大规模加速器集群中,它从源头上消除了Retimer造成的延迟瓶颈,同时为电力预算留出了空间。
英伟达为何直接投资韩国公司
2024年,全球半导体市场发生了一件罕见的事。英伟达的战略风投机构NVentures首次对韩国半导体初创公司进行了直接股权投资。对象正是Point2 Technology。
NVentures并非为了财务回报,而是为了加强英伟达未来的平台和技术生态。这被解读为英伟达试图将e-Tube传输布局作为Blackwell架构之后下一代加速器互连架构的核心骨架。
包括这笔投资在内,Point2 Technology已完成了累计7600万美元(约1121亿韩元)的B轮融资。由Maverick Silicon领投,UMC Capital、博世创投、Molex参与。投资者的背景显示,这不仅是财务支持,更是战略生态的构建。
全球汽车零部件巨头博世的参与暗示了e-Tube进军车载市场的可能性。电线制造商Molex的投资则是生产合作伙伴关系转化为资本纽带的案例。2026年获得彭博NEF先锋奖(Pioneers)是对该技术验证的外部背书。
无厂模式的悖论:如何不设工厂却支配全球供应链
Point2 Technology不拥有生产工厂,这就是其策略。
公司不直接制造e-Tube成品线缆,而是设计控制电磁调制的RFIC芯片组,并授权e-Tube波导的几何结构和接合设计技术。实际生产由全球最大的连接器制造商承担。
Molex、富士康互连科技(FIT)、安费诺(Amphenol)。这三家公司已向亚马逊AWS、谷歌云、微软Azure、Meta的数据中心供应链供应了数万亿韩元的产品。Point2 Technology若要直接进入超大规模数据中心供应链,需要通过多年严格的工厂可靠性审计。但通过已进入名单的合作伙伴的品牌和物流渠道,将e-Tube芯片组植入ARC(有源RF线缆)成品中,可以缩短这一过程。
只做芯片设计,制造交给值得信赖的伙伴,渠道也利用伙伴的资源。这就是无厂模式实现高营业利润率的秘诀。
迈向2030年的营收结构变化
目前Point2 Technology的现金来自25G范围扩展器和智能Retimer。这是维持公司现状的燃料。但公司描绘的蓝图指向别处:到2030年,将90%的总营收转移到e-Tube系列产品上,是内部路线图的核心。
支持这一转型的是市场结构。2026~2028年间,全球数据中心将正式转向1.6 Tbps和3.2 Tbps时代。届时,铜缆因物理极限将被全面替换为ARC或光缆。e-Tube瞄准的正是这一巨大的替换市场。
在外置线缆阶段之后,更深层的集成正在等待。NPE(Near Package e-Tube)将超薄e-Tube波导线紧贴加速器板内硅接口旁边;CPE(Co-Packaged e-Tube)则是将RFIC器件直接集成在GPU封装基板内部。在这一阶段,基板上的铜布线噪声将消失,电磁波将直接从加速器芯片射入介质管中。
有消息称公司已与至少一家全球顶级GPU制造商签署了非公开MOU,并正准备在2026年下半年进行原型机演示,这表明该路线图已进入执行阶段。
e-Tube的渗透路径不止于数据中心。在超薄高端显示面板内部的太比特级信号布线、自动驾驶ECU与多通道传感器之间的噪声隔离布线中,只要是电磁干扰严重且空间受限的地方,e-Tube的物理原理皆可适用。
KOSDAQ上市,目前进展到哪一步了
在撰写本文之初,Point2 Technology的目标还是2026年下半年在韩国科创板(KOSDAQ)进行技术特例上市预审申请。然而几个月后的今天再次确认,该时间表并未如期执行。
根据最新报道,公司的上市目标时间推迟到了“最早明年,最晚后年”,即2027年至2028年之间。由于总部为美国法人,甚至有转向纳斯达克等全球资本市场的可能。保荐机构仍是三星证券与韩国投资证券的共同体,目标市值1万亿韩元以上的数字也未改变。
时间表推迟的背景与最初所知并无太大差异。美国圣何塞总部与韩国子公司之间的跨境治理结构成为绊脚石。同时满足美国联邦法的营利法人治理要求,以及韩国证券托管院和韩国交易所的技术特例保护预留要求及跨境股权结算结构,需要比预期更长的协调时间。
上市前的Pre-IPO轮融资将优先用于代工厂首批大规模晶圆制造的预付款及美国本土工程支持基础设施的扩张。这也证明了,即使技术得到验证,上市的钟表也不会自动加速。
电线让技术变得隐形
在此停下来思考一下。
e-Tube解决的问题之所以有趣,是因为技术在不显露自身时才运作得最好。最好的互连解决方案是没有存在感的。GPU不在乎线缆是用什么做的,主机系统甚至无法感知中间有电磁波穿透了塑料。
这就是基础设施的本质。基础设施在隐形时运作得最好。
不过,基础设施也有突然显眼的时候:当电线堵塞、电力预算超标或延迟拖累整个集群时。现在的数据中心行业正处于这个节点。铜缆受阻,光学太贵,而AI不断要求更快的速度。
基础设施因危机而显露的时刻,正是新材料介入的契机。塑料介质在铜缆和光纤之间创造出第三种空间,这不仅仅是一个更好电缆的发明,而是对AI基础设施物理约束的重新设计。
AI改变世界的故事很常见,但关于驱动AI的电线由何种物质制成的故事却很少见。如果一根电线决定了数万亿韩元集群的实际性能,那么关于制造该电线公司的提问,本质上就是关于AI基础设施未来的提问。
参考资料
- Point2 Technology Inc. — e-Tube RF介质波导架构白皮书 (2024)
- 为什么e-Tube线缆是铜缆和光纤互连的有前途替代方案
- 波导
- Point2 Technology Inc. — 25G范围扩展器与住友电工合作伙伴关系技术报告 (2023)
- 彭博NEF先锋奖 — 2026 Point2 Technology技术评估 (2026)
- 英伟达NVentures — B轮融资公告 (2024)
- IEEE微波理论与技术汇刊 — “用于板上和短距离互连的介质波导” (2022)
- AI、数据中心与能源方程:企业领导者应了解的内容
- IEEE 802.3工作组 — “200G/通道电气信号与铜墙分析” (2023)
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