数据中心芯片，狂欢的不止GPU

景点排名 2025年10月03日 14:21 0 admin

数据中心市场本就热度高涨，而近日GPU芯片龙头英伟达的一系列动作又为数据中心增添了诸多看点。

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GPU龙头，持续加码数据中心

9月22日，英伟达公司首席执行官(CEO)黄仁勋接受媒体采访时表示，英伟达计划向OpenAI投资最高1000亿美元，双方共建大规模数据中心。

这是英伟达迄今为止做出的最大手笔投资承诺。

根据双方协议，OpenAI将利用英伟达系统建设并部署至少10吉瓦的AI数据中心，用于训练和运行下一代模型。这笔投资将随着每1GW系统的部署逐步到位，首个1GW容量的英伟达系统计划于2026年下半年上线，采用英伟达Vera Rubin平台。

黄仁勋9月22日在接受采访时表示，10吉瓦相当于400万至500万块图形处理器(GPU)，约等于英伟达今年的出货总量，是去年的两倍。

值得注意的是，不到一周前，英伟达刚刚与英特尔宣布达成合作，将共同开发AI基础设施及个人计算产品。同时，英伟达将以每股23.28美元的价格，向英特尔普通股投资50亿美元。

双方宣布在产品领域展开三大合作：一是用英伟达NVLink技术打通CPU与GPU，实现无缝互联；二是英特尔为英伟达AI平台定制x86架构的CPU；三是面向PC消费市场，英特尔推出集成英伟达RTX GPU芯粒的全新x86 SoC。

英伟达入股英特尔的背后，是AI算力需求暴涨所带来的产业逻辑重塑。

AI训练与推理的核心硬件，长期由GPU主导，但随着大模型规模持续扩大，GPU与CPU的深度协同和异构计算，成为下一阶段提升算力效率、降低总体拥有成本的必然选择。此次合作的重点之一，是英特尔将基于英伟达的NVLink设计制造定制化CPU，并针对数据中心和高端客户端市场进行优化。

数据中心，已成为全球科技龙头竞逐的焦点。Synergy数据显示，2025年Q2，全球超大规模运营商资本支出达到1270亿美元，较2024年同期增长72%。这一增长并非暂时现象：过去四个季度与先前四季度相比，资本支出增幅同样达到72%。数据中心占资本支出的绝大部分，而AI基础设施的建设正是导致超大规模运营商资本支出激增的核心原因。

这种投资力度直接反映了AI算力需求的爆炸式增长。全球科技龙头都在备战数据中心的同时，走红的可不只是GPU。

当我们将目光从 GPU 身上稍稍移开，就会发现数据中心的高效运转，离不开一系列 “幕后英雄” 的支撑，高速 SerDes 芯片便是其中至关重要的一员。随着数据中心对数据传输速率、延迟、带宽的要求不断攀升，作为数据 “高速公路” 核心构建者的高速 SerDes 芯片，正以不可替代的姿态，在数据中心的各个关键环节发挥着关键作用，成为推动数据中心技术迭代与性能提升的重要力量。

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SerDes芯片，走到舞台中央

SerDes（串行-并行转换器）是一种用于将并行数据转换为串行数据的技术。 通过这种转换，SerDes能够实现高速数据传输，同时减少布线的复杂性和成本。

SerDes的重要性具体体现在以下几个方面：

带宽提升：SerDes允许在同一条线路上传输更多的数据，相比于传统的并行传输，显著提高了带宽利用率。例如，在数据中心，多个信号可以通过一个高频率的串行链路传输，提升数据处理速度。

减少电缆和连接器数量：由于串行传输只需一条数据线而不是多条，SerDes技术可以显著减少电缆和连接器的数量，降低系统的整体重量和成本。

提高信号完整性：串行传输相对于并行传输在信号完整性方面具有优势。由于信号在同一时间通过同一条传输线路，降低了串扰和延迟现象。这使得在高速度传输中，信号质量得以保证。

无论单服务器中多 GPU、CPU 间芯片间（C2C）通信，还是在多服务器间组网，数据传输总体都呈现出高带宽、低延迟的技术需求，这也使得SerDes在当今时代的应用价值越来越大。

在AI需求提升的背景下，SerDes技术向224G升级的趋势加速确立，对应传统系统总线如PCle、SAS，通信总线如InfiniBand、以太网等的信号传输速率持续提升。

据光大证券，2010年SerDes能做到10Gbps的传输速度,而2019年这一要求便已经提升到约112Gbps。Marvell在FQ4 2024业绩电话会上表示，其下一代单通道200Gb/s速率的1.6T PAM DSP产品已经在客户侧进行认证，即将开始部署。英特尔也展示了其自研的3nm SerDes芯片，实现了224Gb/s的超高速传输。

LightCounting预测首批224G SerDes将在2026年迎来部署上量，早期应用范围包括重定时器和变速器、交换机、AI扩展、光模块、I/O芯片和FPGA，成熟应用后有望延伸至更多数据需求领域。

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SerDes芯片设计，是块硬骨头

SerDes芯片设计并不是一门谁都能来分杯羹的生意。

SerDes 芯片的核心模块包括：

承担数模转换功能的高速差分驱动器（其高速切换与线性度要求远超普通 DAC）；
负责模数转换的高灵敏度接收电路（噪声抑制能力堪比高精度 ADC）；
支撑时钟同步的超低抖动 PLL（相位噪声指标达到射频级水平）；
实现高速串并转换的数字电路。

这些模块单独来看都是模拟 / 数字设计领域的‘硬骨头’，而 SerDes 需要将它们在同一芯片内实现协同工作，还要解决模块间的串扰、噪声耦合和时序匹配问题 —— 这种‘单点极致 + 系统协同’的双重挑战，正是 SerDes 设计难度的核心所在。”

当前的高速SerDes研发仍然由海外厂商主导，包括1、第三方SerDes供应商：Cadence、Alphawave等，授权SerDes IP给芯片商使用并收取专利授权费；2、自研厂商：博通、Marvell、英特尔等厂商根据自身需求或帮下游客户设计SerDes IP，定制化属性较强。

此外，以上海外SerDes供应商均已具备224G SerDes能力。

值得注意的是，今年6月，高通公司宣布，它已与Alphawave达成协议，高通公司将通过间接全资子公司 Aqua Acquisition Sub LLC收购Alphawave Semi 全部已发行和将要发行的普通股本，隐含企业价值约为 24 亿美元。

高通表示，收购 Alphawave Semi 旨在进一步加速高通进军数据中心领域的步伐，并为其提供关键资产。高通 Oryon CPU 和 Hexagon NPU 处理器能够满足日益增长的高性能、低功耗计算需求，而这种需求正受到 AI 推理的快速增长以及数据中心向定制 CPU 过渡的推动。

据悉，从零开始开发SerDes技术需要大约两年的时间和专门的技术知识进行支持。如果要达到全球领先级，则需要更久的时间和更多的资源投入。显然，对于高通来说，收购Alphawave成为了其更好开拓数据中心市场的一个关键举措。

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国产SerDes，初显成色

国内能跟上高速SerDes芯片开发的队伍屈指可数，高速SerDes领域的市场格局仍未成型，主要玩家包括芯动科技、晟联科、集益威、芯耀辉等，最高能达到112G速率。

晟联科已推出了112G SerDes与光模块配合实现的Chip-to-Chip高速互连方案。晟联科的UCIe+SerDes高速IP互连解决方案经过多年的研发和积累，已成为国内少数在先进工艺下同时支持32G UCIe和112G SerDes的高速接口IP解决方案的公司。该方案不仅实现了高速、低延时和长距离传输，还助力HPC高性能计算客户取得了更大的创新。目前，晟联科的高速SerDes IP已有超过2亿条通道在全球500强客户的芯片和设备中出货，证明了其技术的可靠性和市场认可度。

芯耀辉推出了不同组合的SerDes PHY，最高支持112Gbps，可以支持PCIe、OIF以及以太网等多种协议，满足不同客户对SerDes PHY的速率追求，同时也推出了可以兼容PCIe和CXL的控制器IP，一站式解决客户的IP选型和集成难题。

芯动科技32/56/64G SerDes全套解决方案在速率、各种接口标准种类、硅验证覆盖率等重要指标上均已处于国际前沿，包含了PCIe6/5（向下兼容PCIe4/3/2）、USB3.2/3.0、SATA、XAUI、SATA、RapidIO、CXL2.0，最新112G SerDes也正在加紧开发中，高兼容、低成本、高性能、高可靠，提供一站式无忧集成，灵活定制Retimer 和Switch交换芯片，为5G通信、自动驾驶、人工智能、大数据存储、云计算、高性能图像媒体处理、万物互联等应用。

集益威专注于高性能和低功耗PLL，ADC/DAC 和SerDes IP和IC的研发和产业化。据悉，该公司目前56G Serdes IP已在国内量产，112G Serdes IP也已流片。

不止是数据中心，汽车等新兴赛道的突破也成为SerDes 的增长核心动力。据QYResearch最新数据显示，2024年全球车载SerDes芯片市场规模达5.54亿美元，预计2030年将突破19.49亿美元，2025-2030年复合增长率（CAGR）达19.1%。这一增长受智能驾驶渗透率提升和5G-V2X技术普及双重驱动，预计2025年L2+及以上自动驾驶车辆出货量将达1200万辆，带动高带宽数据传输需求激增。

放眼未来，SerDes 国产化非一蹴而就，仍需在核心技术、产品可靠性等方面持续发力，任务艰巨，但不可忽视的是，其市场增长空间正以喜人的态势逐步释放，成为国产高端芯片领域的重要增长点。

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