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突破 AI 運算傳輸瓶頸:專家解析 PCIe 7.0 演進與矽光子(CPO)技術協同效應

2026.03.31

隨著人工智慧(AI)運算需求呈爆炸性成長,資料中心對資料傳輸速率的要求已達指數級提升,傳統連接技術正遭遇物理瓶頸。在 CTIMES 主辦、思渤科技協辦的「串聯 AI 傳輸最後一哩」東西講座中,業界專家深入探討了 PCIe 7.0 演進、共同封裝光學(CPO)架構以及熱電耦合模擬三大核心議題 。
 
PCIe 7.0 時代:PAM4 調變下的訊號嚴苛考驗
 
思渤科技 CAE 資深工程副理陳冠忠指出,AI 訓練對頻寬的渴求加速了 PCIe 規格的更迭 。自 PCIe 6.0 導入 PAM4 調變技術以來,雖然在相同頻率下實現了資料傳輸效率倍增,但其四電平訊號導致眼圖開口顯著縮小,訊雜比(SNR)較傳統 NRZ 劣化約 9.6 dB,大幅增加了通道設計與驗證的難度 。
 
進入 PCIe 7.0 世代,資料速率飆升至 128 GT/s,奈奎斯特頻率高達 32 GHz 。陳冠忠強調,為了因應極端的通道損耗,系統需仰賴重定時器進行訊號重建,並必須在設計初期導入「模擬驅動設計」(Simulation-driven Design),針對 PCB 走線、過孔及封裝結構進行優化,以確保系統符合嚴苛的高速傳輸規範 。
 
 
熱電耦合模擬:高功耗系統的可靠度關鍵
 
針對高功耗帶來的散熱與穩定性難題,思渤科技 CAE 資深工程師駱建宏提出了「熱電耦合」的解決方案 。隨著系統架構邁向光電整合,光學元件與核心晶片的距離縮短,雖然能降低功耗,卻也讓熱耦合效應更為顯著 。
 
駱建宏表示,溫度變化會直接影響材料電性,進而導致訊號失真或功率上升 。因此,現代設計不能僅止於單一元件的溫控,必須透過多物理耦合模擬,整合熱與電的交互影響,並搭配主動溫控與動態管理策略,方能確保 AI 伺服器在極限負載下的穩定運作與長期可靠度 。
 
 
高速傳輸的競爭已不只是頻寬的競賽,更是跨領域(電、熱、封裝)整合能力的考驗 。透過模擬自動化與精準的熱電控制策略,將是 AI 基礎設施在未來取得成功的關鍵 。

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