VLC:AI高速通信架构下的互连新关键

03 Jun 2026

VLC

  • AI cluster正在推动数据中心进入新一轮高速传输时代。随着GPUAI ASIC与交换机芯片性能快速提升,系统内部与机柜之间需要交换的数据量也大幅增加。对于大型AI训练与推理环境而言,真正的挑战不只是算力提升,而是如何让数据在节点、交换机、光模块与服务器之间,以更低延迟、更低损耗与更高能效稳定流动。

  • 当高速传输从112G迈向224G,甚至进一步面向448G时,每一段高速通道都变得更加敏感。ASIC 到光模块之间的PCB走线、连接器、Cage、线缆与散热结构,都会直接影响信号完整性、功耗、散热效率、系统可靠性与平台扩展能力。因此,交换机内部互连架构已不再只是结构设计问题,而是AI高速通信能否持续扩展的核心因素。

  • 在这一趋势下,VLCVertical Line Card,垂直线卡)正在成为新一代高速交换机架构的重要方向。VLC通过垂直线卡配置,重新安排ASICI/O连接器与光模块之间的相对位置,使高速信号路径更短、更直接,让系统能够在更高带宽、更高密度与更高功率条件下,保持稳定传输与更优能效表现。


VLC的关键价值

  • 1. 缩短高速路径,提升信号完整性
  • AI cluster的大规模数据交换中,交换机需要长时间处理高带宽、高密度的东西向流量。当单通道速率提升至224G以上时,信号对路径长度、阻抗连续性与连接接口质量更加敏感。

  • VLC通过缩短ASIC到光模块之间的高速电气路径,可降低PCB走线、过孔与中间转换接口带来的损耗,有助于改善插入损耗、回波损耗、串扰、阻抗不连续以及高速通道信号裕量。这意味着交换机能够更稳定地支持224G448G以及未来更高速率需求,并降低因信号衰减带来的设计复杂度。

VLC架構

  • 2.降低功耗,提升数据传输效率
  • AI数据中心的能耗压力不只来自GPU与计算芯片,也来自大量数据传输所需的网络与交换设备。高速信号路径越长,系统通常越需要重定时器、DSP、强化均衡或更高驱动能力,进而增加功耗与热负载。

  • VLC的价值在于通过更短的电气路径,降低信号补偿需求,使数据传输不只是更快,也更高效。对于大规模AI集群而言,这意味着可减少传输损耗、降低Retimer /DSP补偿的依赖、改善交换机整体功耗,并进一步降低热负载与散热压力。换句话说,VLC不只是提升速度的架构,更是降低数据搬移能量成本的重要设计方向。

VLC & HLC

  • 3.释放散热空间,支持高密度系统设计
  • AI交换机的热源高度集中,包括Switch ASIC、高速光模块、电源模块、连接器与线缆组件。当端口密度持续提升,传统配置容易面临风道受限、热点集中与维护空间不足等问题。

  • VLC通过垂直式架构,让系统设计者能够重新规划内部空间与散热路径,例如气流导引、冷板配置、液冷模块集成、光模块与ASIC的热隔离、高密度I/O区域散热优化,以及模块维护与更换动线。对于高密度AI交换机而言,这一优势非常关键。未来平台的竞争,不只是能否放入更多高速通道,更在于能否在有限空间内有效管理热源,确保设备长期稳定运行。

  • 4. 强化结构灵活性,提升平台扩展能力
  • VLC的另一项重要价值,是突破传统水平板卡配置对I/O布局的限制。通过垂直线卡设计,交换机可在有限前面板与系统空间中导入更高密度I/O配置,并改善ASIC、光模块、电源与散热元件之间的排列关系。

  • 这使VLC不只是高速信号架构,也是结构集成架构。它能协助系统在更高交换容量、更高端口带宽与更高散热需求下,维持高速传输能力、高密度I/O布局、可制造性、可维护性与平台扩展性。对于AI集群而言,这代表交换机能更有效支持大规模节点互连,让数据中心在扩充算力时,也能同步扩充网络交换能力。


  • 光铜并行:AI高速通信的新设计逻辑

  • AI高速通信的发展,并不是单一路径取代另一种路径,而是让光互连与铜互连在不同应用位置中协同发展。

  • 光传输适合更长距离、更高带宽与跨机柜/跨交换机的数据连接;铜互连则在短距离、低延迟、成本效率与板端/机内连接中仍具备重要价值。随着224G448G与更高带宽平台逐步发展,未来高速设备将进入光与铜共同优化、并行设计的阶段。

  • 这就是光铜并行的核心意义。

  • 在 VLC 架构下,光模块与ASIC的距离被缩短,高速电气路径更直接,让铜互连能在更短距离内维持良好的信号完整性;同时,光模块仍承担高速数据对外传输与系统扩展角色。换言之, VLC 并不是让铜互连退出,而是通过缩短路径、降低损耗,使铜互连在AI高速交换机内部继续发挥关键价值,并与光传输形成更高效率的协同架构。

  • 对设备设计而言,光铜并行代表:
  • ●   光传输负责高带宽、长距离与系统外部连接

  • ●   铜互连负责短距离、低延迟与高密度板端/机内连接

  • ●   散热结构支撑高功率密度下的稳定运行

  • ●   结构设计整合光模块、铜缆、板卡与冷却模块配置

  • ●   定制化能力让不同平台能依实际空间、功耗与传输需求进行优化

  • 因此,未来的AI高速通信设备,不只是追求更快的光传输,也需要更稳定、更低损耗的铜互连设计。真正的竞争力,将来自光、铜、热、结构与制造能力的整合。


  • NEXTRON以系统级集成能力,全方位支持光铜并行

  • 在 VLC 架构下,正凌精密 NEXTRON 展现了深厚的系统级集成实力。在结构设计层面,我们不仅可严格确保耐插拔可靠性,也能同时兼顾良好的插拔兼容性;在面对高密度模块配置挑战时,我们不仅能维持高速信号传输的稳定性并尽可能降低信号损耗,更能针对严苛的散热需求,提供完善的风冷(Air Cooling)与液冷(Liquid Cooling)结构设计与集成服务。

  • 凭借多年深耕连接器领域的经验,正凌精密提供高度灵活的定制化互连与结构解决方案。从连接器元件、高速线缆、模块结构件及散热管理,到整机系统集成,我们可依照客户不同的设备平台、走线条件、安装方式与量产条件,协助客户加速导入新一代高速通信平台,携手推动AI高速传输迈向下一阶段。


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