AEC有源铜缆测试方案—一步一步解密AEC性能

浏览量：173

导读：随着数据中心和高性能计算需求的不断增长，AEC（有源铜缆）作为一种高效的短距离高速传输解决方案，受到了广泛应用。AEC有源铜缆通过集成Retimer芯片，能够有效补偿信号在传输过程中的衰减和失真，从而实现更长距离、更高带宽的传输，这种技术优势使得AEC在数据中心内部高速短距连接中发挥着重要作用。

3/29/2025，光纤在线讯，随着数据中心和高性能计算需求的不断增长，AEC（Active Electrical Cable）作为一种高效的短距离高速传输解决方案，受到了广泛应用，市场需求迅速增加。例如，谷歌、AWS、微软等云服务提供商已经开始大规模部署AEC。此外，英伟达等硬件制造商也在其数据中心架构中广泛采用AEC。AEC相较于传统的有源光缆（AOC）及光模块，具有更低的成本和功耗。这使得AEC在数据中心的短距离传输场景中更具竞争力，尤其是在大规模AI集群的搭建中。AEC有源铜缆通过集成Retimer芯片，能够有效补偿信号在传输过程中的衰减和失真，从而实现更长距离、更高带宽的传输，这种技术优势使得AEC在数据中心内部高速短距连接中发挥着重要作用。

根据市场研究机构的预测，AEC市场将在未来几年内快速增长。预计到2028年，AEC市场规模将达到28亿美元，2023-2028年的年复合增长率为45%。由于AEC市场的迅速增长，不少DAC及光模块制造商纷纷投入到AEC的设计及制造中。基于不同制造商的投资决策变化，新的产品的导入也让这些制造商面对着前所未有的设计及测试挑战。

唐领科技作为一家专业的测试方案提供商也希望能在不同领域的制造商在导入AEC的同时，提供不同的测试理解及帮助，帮助AEC制造商更快的将AEC产品导入到产测及应用阶段。

作为传统的DAC制造商，习惯于用S参数的思维来理解高频领域的参数，如IL、RL、TDR及Crosstalk等等，这些参数对于无源DAC是很有价值的。当延长铜缆加入了Retimer或DSP芯片之后，一切的内容便被数字化了，S参数作为衡量模拟产品频域特性的标尺则失去了其原来的意义。如何从无源或模拟测量跨越到数字化产品测量呢？这样可能就需要借鉴光模块或AOC的测试思维及方法了。然而，作为传统的光模块或AOC制造商，长期解决的是光电、电光转换及DSP的数字化问题，也不一定会了解信号经过DSP或retimer前或后铜缆的焊接稳定性、阻抗变化及串扰等问题。如何从光电数字化测量到纯铜缆的数字化产品测量也成为光模块制造商导入AEC的挑战。

从DAC到AEC，由于网分不再适用于基于Retimer或DSP的测量，测试的方法和常规工具则需要从网分转变成电采样示波器、误码仪等，需要从Rx端观测电眼图来了解其设计是否符合IEEE的规范，增加了Retimer或DSP的FFE调整的因素。从光模块或AOC到AEC，光眼图的概念不再存在，而Rx的电眼图由于铜缆的传输存在串扰及阻抗连续性变化的问题，Rx端电眼图不再有光纤传输友好，同时Retimer或DSP的FFE调整不再是通过光眼，而需要在铜缆不同的位置进行综合测试考量。

让我们来看看如何一步一步的来确保AEC的品质，那我们需要从Host to line, line to line, line to host, host to host等多维度的对AEC进行相应的测试，来调整DSP或Retimer的均衡补偿。

1. Host A to L1: 需要确保金手指连接损耗及阻抗是满足需求的，这需要MCB测试板符合IEEE的阻抗及IL要求。当然作为模拟host出来的信号也需要满足IEEE的标准，并确认Line side的误码率是至少规范的多个数量级以上。

2. L1 to L2: 需要DSP或Retimer自身发出PRBS码型，这里就需要对其FFE进行相应的调整来保证接收端的Line的SNR及误码率是优秀的，很多时候DSP或retimer芯片本身也会有link training功能让工程师更容易调整line to line的FFE，但调整结果好坏也有很多条件的限制，因此line to line的SNR及BER可以作为参考来做最终的综合平衡，这里的FFE只要是对铜缆的补偿调整及了解Rx的自适应能力。
3. Host A to L2: 增加了Host A to L1的损耗，在L2进行BER、SNR的测量进一步确认DSP FFE或RX CTLE的调整是足够的，是否需要增加补偿。
4. L1 to Host B: 这里和Host to line类似，要确保Rx端金手指连接损耗及阻抗是满足需求的，同时通过可通过用电采样示波器的LFE计算功能对AEC DSP进行FFE tuning，这里特别需要注意通过FFE的调整后眼图质量的变化，如眼高是否过小，Eye width及Skew的变化等，通过这些参数的变化可以了解DSP的均衡调整是否能在一定程度上解决铜缆反射和串扰等问题，因为这不再是简单的插损补偿了，当然BER也同样是一个重要的监控对象，也可以结合Line to line的FFE结果进行微调。这里的眼图测量可以通过DSP单路时钟触发或外置CDR恢复时钟后看眼图。

5. Host A to Host B: 通过不同位置确认了DSP的FFE，最终可以进行host to host的测试，不限于BER、FEC和眼图参数等。当然最好的状况是能用实际交换机或模拟交换机的测试设备进行测试，并了解BER、SNR、Eye、Rx均衡值等状态。值得注意的是测量Host to host的眼图，由于DSP/Retimer的信号重整处理，Host的时钟不能满足测量需求，必须使用CDR提取时钟进行眼图测试。

当然实际的测试当中，AEC也有不同的形态架构的，如800G to 800G, Gearbox, PRBS combine to MSB/LSB, one retimer等不同的结构形态，我们都需要不同的测试手段来配合。

唐领科技拥有一整套针对AEC的测试方案，帮助AEC客户快速导入新产品。8X00系列LPO误码仪既可以模拟host发射源，也可以模拟类似TH5 host接收端检测误码、FEC、SNR、Link time等相关参数测量，Rx有40dB+的均衡能力，可以进行单边retimer/DSP架构的AEC BER测量避免出现失锁状况。QDD800、OSFP1.6T/800及QSFP112的MCB可以应对不同形态架构的AEC测量，QDD<->2 QSFP。QCA1002电采样示波器+QCR 1002电时钟数据恢复仪媲美一线大品牌的组合，可以让AEC制造商用更低成本准确优化FFE并节约tuning时间，更快找出适合的tap配置并通过眼图测量参数了解串扰等状况。67GHz SP867P VNA可以迅速发现阻抗及损耗等无源的问题。