深度解析:ETH-X超节点整机柜高速互连核心技术全揭秘

技术详解

2025-04-11

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随着 AI 大模型的蓬勃发展,算力需求呈爆发式增长,但当前主流的算力扩建方式难以满足需求。一方面,通过采购更高性能芯片提升算力的方式成本过高,且受制程技术演进限制;另一方面,仅通过 Scale Out 扩大集群规模,会带来网络带宽压力和管理难度增加等问题。在此背景下,由开放数据中心委员会(ODCC)主导、中国信通院与腾讯牵头设计,联合华勤技术、立讯技术等30余家产学研机构共同研发了 ETH-X 超节点项目。该项目通过优化机柜硬件设计,充分挖掘现有 GPU 的算力潜力,旨在探索突破 AI 算力瓶颈的新路径。


2025 年 4 月 8 日,ETH-X原型机在华勤技术东莞智能制造基地成功点亮,标志着我国在开放超节点 AI算力基座领域取得突破性进展。在该项目中,立讯技术凭借自身在高速互连、精密制造等领域的深厚积累,提供了以Intrepid Cable Cartridge, OmniStack等为代表的 下一代高速互连关键技术方案,为ETH-X标准的提出与实践做出重要贡献。



Intrepid Cable Cartridge


作为高速互连领域的尖端产品,Intrepid Cable Cartridge专为超大规模AI智算集群柜内互连场景设计,集成三向浮动导向技术与定制化公差补偿能力,解决高密度、高可靠性连接的行业痛点。此次成功应用于ETH-X项目,为整体系统提供了高效、稳定、可靠的互连保障。


前沿设计与技术创新

三向浮动补偿:

"机械约束+弹性补偿"的混合浮动结构,通过等高螺丝阵列实现XY平面精准定位,结合Z轴弹簧预紧机构形成三维容错空间,有效解决机框、PCB及结构件在装配过程中的累积公差问题,系统支持X/Y/Z三轴方向3mm+的浮动容差调节能力。

五级精密对接:

采用"阶梯式约束+逐级校准"原理,通过五级导向机构实现精密公差补偿,将系统误差逐级分解吸收并在最终接触界面实现精准对位和可靠接触。

信号完整性保障:

通过浮动结构分散机械应力,避免针脚偏移导致的信号衰减;配合多级导向机制进一步提升互配可靠性。

未来演进能力:

采用立讯技术自研Intrepid APEX背板线缆系统,现已支持112G/224G应用,预留448G升级路径,适配AI与超算场景的长周期需求。


全链路可靠性验证

立讯技术已建立从Wafer到系统的3级测试验证体系,覆盖生产全流程。

Wafer级测试:

100%通断测试+SI(信号完整性)测试;

Bundle级级测试:

AOI视觉检测+100%通断测试;

整柜级测试:

模拟真实机柜环境,进行全链路导通测试;并正在规划系统级BER测试(误码率),通过实际数据传输验证产品性能。


自动化生产体系

Wafer级全线自动化:

整合摆线装载、铝箔剥除、内被去除等14道工站,关键工艺包括激光焊接及Wafer组装,实现全自动化生产,确保产品交付质量稳定。

浮动结构定制能力:

可根据客户整机柜系统公差需求设计浮动量支持X/Y/Z三向补偿。

量产与交付能力:

从2019开始大批量交付, 具备成熟的大批量交付供应能力。


OmniStack Connector



OmniStack为高密智算集群的交换节点侧提供了超低损耗超高带宽的解决方案,通过可插拔模块化架构360°全包围屏蔽设计,一举突破高密度部署中维护效率信号完整性的行业瓶颈。此次在ETH-X智算平台的应用中,验证了应对百万级节点规模的可靠性,为新一代AI集群交换节点提供了高效稳定的互连保障。


技术创新亮点

设计语言:

采用Intrepid背板系列的设计语言,通过360°全包围屏蔽层降低串扰,提升信号完整性(SI)。

高密度:

在23x25mm占板空间下, 可实现64个高速差分对扇出, 具有业界同类型连接最高的布局密度, 降低了硬件设计的难度, 缩短扇出走线的长度, 具有更好的链路性能.

可插拔式架构:

相较传统方案采用单体式压缩连接(Compression),OmniStack通过模块化插拔单元,组装维护更友好。


除此以外,立讯技术也参与制定了计算节点内部互连及跨机柜高速互连标准,对下一代AI算力基础设施提供全方位的支撑。

Scale Up 服务器节点高速互联界面

Scale Up 交换节点高速互联界面

Scale Out 超节点高速互联界面

ETHXLink 柜内高速互联界面

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ETH-X 开放超节点项目原型机的成功点亮,是中国算力新基建的重要里程碑,也彰显立讯技术在 AI 算力中心高速互连领域的关键突破。展望未来,立讯技术总经理熊藤芳表示,“携手ODCC开放平台,立讯技术将继续突破以Cable Cartridge、OmniStack为代表的下一代高速互连技术解决方案,强化产业链协同,与合作伙伴共同锻造AI算力底座,加速释放AI算力价值,为全球 AI 产业的发展注入源源不断的动力。”


文章图片引用来源:ODCC《ETH-X 互联报告


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