算力需求快速增长,数据中心建设正从“单机性能提升”转向“系统级扩展”。GPU集群训练、推理加速、存储池化、智能网卡卸载等架构加速普及,服务器内部与机柜之间的高速互联逐渐成为性能瓶颈之一。作为连接CPU、GPU、NIC/DPU、SSD等设备的关键芯片,PCIe交换芯片负责多设备并行接入、带宽调度与低时延转发,其供给能力与技术水平直接影响整机平台的扩展上限与成本结构。长期以来,高性能PCIe交换芯片以海外厂商为主,国内高端互联芯片领域仍有短板,产业链安全与供货稳定性面临压力。 从原因看,一上,PCIe交换芯片涉及高速SerDes、协议栈实现、交换架构、时钟与电源完整性、可靠性验证等系统工程能力,对工艺、设计与验证平台要求高,研发周期长、投入大。另一方面,随着PCIe从Gen4迈向Gen5及更高代际,单通道速率提升显著增加信号完整性与热设计难度,对低时延、非阻塞架构、多主机管理与兼容性提出更高要求,深入抬升技术门槛。叠加数据中心客户对长期供货、生态适配与软硬件联合验证的严格要求,市场集中度较高,形成“技术—生态—客户验证”的循环壁垒。 ,芯动科技宣布推出PCIe Gen5交换芯片GX9104与GX9120。其中,GX9120定位120通道规格,芯动科技称其为全球首款同规格产品。公开信息显示,该芯片具备30个可灵活配置的端口,采用全交叉非阻塞交换架构,支持多主机、端到端与非透明传输等模式,工作温度覆盖-40℃至+105℃,端到端延迟可低至115纳秒。业内对比显示,国际头部厂商PCIe Gen5代际已布局104通道及更大通道数的产品;120通道配置介于主流需求与更高端规格之间,既有望覆盖部分训练与存储扩展场景,也可能在成本、功耗与可用性之间取得平衡,从而形成差异化切入点。 从影响看,这类产品对我国算力基础设施的意义主要体现在三上:其一,补齐高端互联芯片短板。PCIe交换芯片位于服务器与加速卡、存储设备之间的关键枢纽,若能实现规模化供货,将提升关键环节的自主可控能力与产业韧性。其二,带动系统级创新。交换芯片与主板、固件、驱动、管理软件以及整机散热设计高度耦合,国产芯片进入主流方案后,有望推动国产服务器、加速卡与存储厂商互联拓扑、资源池化与弹性扩展上更紧密协同,缩短方案迭代周期。其三,改善供货与成本预期。全球供应链不确定性仍存的情况下,多元供给可降低部分项目交付风险,并为数据中心建设提供更可预测的采购选择。 同时也要看到,高端互联芯片的产业化并非“发布即规模”。产品进入市场的关键在于三项能力:一是可靠性与一致性验证,尤其是高温、长时间满载与复杂拓扑下的稳定性;二是生态适配与客户验证,包括与主流CPU平台、GPU/加速卡、DPU/NIC、NVMe存储及管理软件的兼容性与可维护性;三是工程化交付能力,如封装、测试、量产良率与供应链协同。建议产业链上下游在联合验证平台、标准化参考设计、测试工具链与质量体系上加强协同,形成“芯片—板级—系统—数据中心”闭环,加快从样片到规模部署的转化效率。 面向前景,芯动科技同时披露已布局PCIe 6.0/CXL 3.0交换芯片及PCIe 7.0有关研发。随着CXL等一致性互联加速落地,未来算力平台将更强调计算、内存与存储资源的解耦与池化,交换芯片也将从“通道扩展”走向“资源调度与系统可组合”的基础设施。能否在更高代际互联中率先形成稳定量产能力与生态协同优势,将影响其在新一轮数据中心架构演进中的位置。对国内厂商而言,在Gen5实现可用、可供之后,尽快沉淀面向Gen6及CXL的工程能力与客户样板,是进入高端市场的关键一步。
芯动科技推出国产120通道PCIe Gen5交换芯片,标志着国内在高端互联芯片领域取得新的进展。该产品的发布显示,持续投入与长期积累有望推动国内企业在高端芯片赛道缩小差距。当前,全球芯片产业处于新旧标准加速切换阶段,新一代互联技术的落地速度将直接影响未来竞争格局。芯动科技的探索为国内厂商提供了参考,也为产业链完善与多元供给带来新的增量。