224G/448G高速铜缆制造新技术 - 藕芯结构方案
随着科技的不断发展，AI已成为未来世界的智慧之光，正深刻改变着经济社会的发展进程。算力是AI发展的基石，算力基础设施是支撑算力发展的主要载体，包括计算设备、数据中心、网络设施等。AI驱动产业链欣欣向荣，算力建设正方兴未艾。在2024年GTC大会上，英伟达引领行业潮流，发布了革新性的GB200 GPU,首次将高速铜缆（DAC/AEC）连接技术引入机柜领域。高速铜缆具备三大优势：（1）GB200和GB300服务器通过铜缆实现了高速连接，能够满足AI算法的高效训练和推理需求；（2）铜缆连接在短距传输中表现出色，具有更高的稳定性和可靠性；（3）相比其他连接方式，铜缆连接具有较高的性价比，能够降低服务器整体的成本和能耗。英伟达GB200和最新GB300服务器，均采用了DAC/AEC铜缆作为短距连接方案。
从国内行业内量产的最先进224G高速铜缆制造工艺看，铜缆制造厂商普遍选择了国外制造的铁氟龙发泡押出设备，但由于国外的铁氟龙发泡押出机年产量仅十几台，单台售价高达1000多万元人民币，且物理发泡工艺存在废品率偏高、发泡铁氟龙材料来源不稳定，以及设备售后服务依赖性等不利因素，制约着高速铜缆产能的扩张。
为了排除铁氟龙发泡设备及绝缘材料制约，经安费诺与新亚电子两家公司技术团队的联合攻关，一种新型的高速铜缆押出工序制造新技术 - 藕芯结构方案，顺利获得专利授权，并成功导入量产。该藕芯结构方案技术的最大优势，就是无需使用国外进口铁氟龙发泡设备，就可制造出高品质、高性能的服务器内、外部高速铜缆，包括224G/448G高速铜缆。
藕芯结构方案的情况介绍如下：
一、藕芯高速铜缆工艺：
藕芯系列高速铜缆，其内部结构有导体、绝缘层、中被层、排流线、屏蔽层等。其核心点为所述的绝缘层上设有环绕一圈的多通气孔道，利用空气传导最优的特点，降低绝缘体的介电常数；减少信号，传输损耗，提高了信号传输速率，同时设置了内被层,用于排流线限位,避免上下移动变形,同时也起到了减小线材宽度的效果。
二、藕芯方案优势：
2.1信号传输优势：信号传输优势：物理发泡是在FEP熔融状态下注入超临界气体（如N2或CO2），形成均匀分布、封闭的微小气泡，从而降低材料的介电系数（Dk），介电损耗因子（Df）也会随之发生变化。
2.2生产制造优势：铁氟龙物理发泡押出是一项需要较高技术水准的生产作业，受押出机尺寸,螺杆构造、螺杆回转数、注气压力等众多因素影响。当押出生产条件，例如压力、温度等发生变化,则线径、电容等特性亦将发生很大变化。参数设置高于或低于一定范围时,都无法得到质量良好的芯线，因此在调试时会产生相当高的废品率。而藕芯押出生产，只需在押出模具设计、高精密抽真空、螺杆构造、螺杆回转数等工艺上作精密设计及调整即可。
2.3产品种类优势：物理发泡产品受限于设备规格及操作难度目前能量产的规格最小在30AWG，藕芯绝缘目前量产可达到42AWG，应用范围更为广泛。
2.4材料采购来源优势：目前国内生产铁氟龙物理发泡基本以美国科穆公司的FFR770（发泡料）为主，其它暂无可替代品，而藕芯材料用常规高品质FEP即可。在全球贸易环境不确定性加剧的背景下，倘若相关技术出口方对发泡材料采取严格的销售与运输限制措施，那么以高昂成本购置的进口铁氟龙发泡押出机可能因关键原材料供应中断而无法正常运转，相比之下，藕芯押出材料的供应则不会受到此类影响。
2.5生产设备优势：铁氟龙物理发泡押出依赖进口的高精度铁氟龙物理发泡押出设备，其采购单价高，交付周期较久；而藕芯押出生产设备与传统的铁氟龙押出机共用，不用额外投资。
三、SI性能对比如下：
以27AWG-224G线缆为例，在线缆结构完全相同、同一测试夹具情况下，SDD21在53.13GHZ时FEP藕孔绝缘线材较FEP发泡绝缘线材提升约8%，FEP藕孔线材在90度弯折后Impedance变化量只有2.5ohm，而FEP发泡绝缘线材在90度弯折后Impedance变化量达到4.3ohm，可见FEP藕孔绝缘线材SI性能有明显提升。
随着448G、PCle7.0产品的日益推进及未来产品的开发需求，安费诺与新亚电子技术团队在现有单芯藕孔方案的基础上又进一步开发了双芯共挤藕芯结构（见下图），目前已经取得可喜进展并进行了专利布局，未来将会以更优越的综合性能面向市场。