数据中心传输技术升级，为什么“测试方案”成为主角

数据中心的带宽增长不再只是“端口速率翻倍”这么简单：链路形态在电互连与光互连之间反复权衡，交换芯片与加速计算集群把“可用链路预算”压到极限；与此同时，产品交付节奏要求把验证、量产测试、现场排障串成一条可复用的方法链。于是，测试不再是尾端验收，而是贯穿架构设计的工程语言。

下面以“技术—指标—测试—量产化”的结构展开。

第一章 速率演进：从“端口更快”到“每一条 Lane 都更难”

1.1 以太网与集群互连的现实驱动

近两年产业动向非常清晰：AI 训练与推理集群把东西向流量推高，网络从 400G 快速走向 800G，并开始布局 1.6T。与此同时，交换 ASIC 的容量代际（例如 51.2T 向 102.4T 过渡）意味着：单位机框内的电气走线更密、热更集中、串扰更突出。

关键点：速率演进的真正瓶颈往往不是“能不能发出波形”，而是“系统能否在极小余量下稳定收敛”。

1.2 PAM4 成为主流后，链路预算怎么变“脆”

当从 NRZ 进入 PAM4，同样的符号速率下，电平间隔减小、对噪声与线性失真更敏感；系统依赖 FEC、均衡（CTLE/DFE/FFE）、时钟恢复来“借预算”。这会带来两个工程后果：

误码从“可见”变成“被 FEC 掩盖”，必须用Pre-FEC / Post-FEC的体系看问题

波形质量不再用单一眼图就能讲清，需要把抖动、噪声、线性度、均衡收敛一起量化

关键点：PAM4 时代的测试目标从“测到眼图打开”升级为“证明链路在统计意义上可交付”。

第二章 电互连技术：背板/走线/铜缆在 112G/224G 下的生存法则

2.1 板级通道：插损、回波损耗与串扰的三角关系

板级与背板通道的核心矛盾是：为了抑制串扰需要更大间距、更多地参考平面与更谨慎的过孔结构；但更长走线与更多过孔又推高插损与反射。工程上常见的解决组合包括：

更低损耗材料与更严格的走线/过孔规范

连接器与背板结构升级，减少不连续点

引入中继/重定时器（Retimer）或更激进的 TX/RX 均衡策略

关键点：在 112G/224G 体系里，“通道设计规范”与“均衡策略”必须一体化评估，否则仿真与实测很容易各说各话。

2.2 机架内铜缆：DAC/AEC 的价值边界

短距 DAC 仍具成本优势，但到更高速率与更长距离时，AEC（有源电缆）通过在线均衡把距离向外推。产业趋势上，AEC 在机架内互连中变得更常见，原因并不神秘：交换机到加速卡、ToR 到服务器的物理布局越来越“难走线”。

工程上需要直面两件事：

有源链路把“通道”变成“含器件的系统”，���试要覆盖器件行为

量产一致性与现场可诊断性更关键，不能只做实验室最优样机

关键点：AEC/DAC 的测试不止是线缆损耗，还包括主动电路的均衡、抖动传递与兼容性。

第三章 光互连技术：可插拔继续扩张，相干光向更短距渗透

3.1 800G 光模块的主流形态与测试要点

当端口从 400G 走到 800G，常见路径是“更多 Lane 并行”或“更高单 Lane 速率”。工程上关注点集中在：

发射端的OMA、ER、TDECQ/等效质量指标与噪声

接收端的灵敏度、过载、抖动容限

热设计与封装带来的漂移：温漂会把实验室边界条件推向量产风险

关键点：800G 量产化的难点往往不是“性能能到”，而是“性能在温度/批次/老化下仍能稳”。

3.2 相干光：从骨干“下沉”到数据中心互连

相干光传统用于更长距，但产业对 DCI（数据中心互连）的需求增长，使相干技术不断向更短距、可插拔、更高集成度发展。伴随这种变化，测试也从“传输系统级”走向“模块级/生产级”，典型关注：

激光线宽、相位噪声与频偏

IQ 调制质量、EVM、OSNR 等综合指标

DSP 相关的收敛与容错：很多问题表面像光学，根因在算法或实现细节

关键点：相干链路的验证，必须把“光器件 + 模拟前端 + DSP”当作一个闭环系统来测。

第四章 测试体系：把研发验证、符合性、量产与现场贯通

这一类白皮书通常会强调“同一指标体系贯穿全流程”。工程上建议按四层建立测试闭环：

4.1 设计与建模层：S 参数与时域反射定位“结构性问题”

用矢量网络分析得到通道 S 参数，结合去嵌入把夹具/探针影响剥离

用 TDR/TDT 在时域定位不连续点（连接器、过孔、焊盘过渡等）

将实测 S 参数回灌到仿真中，验证均衡与 FEC 假设

关键点：先证明通道“物理结构正确”，再谈均衡与 BER，效率最高。

4.2 信号完整性与一致性层：抖动/噪声/线性度的“组合拳”

在 PAM4 下，建议用“眼图 + 抖动分解 + 噪声统计 + 均衡后质量指标”组合评估。尤其要避免只看单点眼图：很多链路问题在不同 PRBS/不同温度/不同均衡配置下才显形。

关键点：用统计方法量化余量，比“看一张漂亮眼图”更接近可交付性。

4.3 误码与压力测试层：Pre-FEC、FEC 门限与容限曲线

BERT 与误码分析的价值在于把“概率事件”变成“可决策数据”。建议输出：

Pre-FEC BER 曲线与置信区间

注入抖动/噪声后的容限曲线（JTOL/NTOL 思路）

对关键器件（Retimer/SerDes/模块）的边界条件扫描

关键点：把 FEC 当作系统的一部分测，而不是把 FEC 当作“掩盖误码的黑盒”。

4.4 量产与现场层：速度、可重复性与可诊断性

量产测试的核心是“足够快且足够分辨”。常见做法是：

把研发阶段的“全指标”收敛成量产的“关键判据集合”

通过相关性研究建立：产线指标 ↔ 实验室金标准 的映射

现场侧加强链路诊断：环回、误码统计、模块数字诊断数据联动

关键点：真正的工程成熟度体现在“问题能否被快速复现、快速定位、快速止损”。

第五章 新趋势：LPO/CPO、224G 与封装共设计，让测试再升级

5.1 LPO（线性直驱）带来的测试变化

LPO 用更少的 DSP 换取更低功耗与更低时延，但对链路与器件线性度、噪声、反射更敏感。测试上需要更强调：

线性度与带内噪声

模拟链路的稳定性与温漂

与交换芯片 SerDes 的匹配窗口

关键点：LPO 把“系统容错”前移到“物理设计与工艺一致性”，测试必须更早介入。

5.2 CPO（共封装光学）把边界��“接口”挪到“封装内”

当光学与交换芯片更紧耦合，传统可插拔时代“换模块排障”的思路会弱化，测试要覆盖：

封装级互连与热-电-光耦合

生产校准流程与可维护策略

现场诊断机制：没有可插拔余地时，遥测与自检更关键

关键点：CPO 时代的核心竞争力之一是“可测性设计”，否则良率与维护成本会反噬优势。

5.3 224G Lane 与 1.6T：仪表与方法论同步迭代

随着单 Lane 迈向 224G 级别，挑战集中在更高带宽的前端、更严格的夹具去嵌入、更苛刻的时钟与参考完整性。测试方案会出现两类分化：

更高端、更宽带的实验室金标准平台用于定义边界

更工程化的量产平台用于做相关性与一致性控制

关键点：速率越高，越需要“金标准 + 工程量产”双平台体系，而非单一仪表包打天下。

市场与产品化洞察：测试设备为何成为“增长确定性”更高的赛道

从产业节奏看，网络与计算的升级周期正在缩短：标准、硅片、模块、整机的迭代叠加，导致“开发窗口更窄、一次成功更重要”。这会推高三类投入：

验证效率：仿真与实测的相关性越好，返工越少

量产一致性：产线能否用更少步骤筛出风险批次

现场可诊断性：停机成本越来越高，远程定位能力变成刚需

关键点：当链路余量被压缩到极限，测试从成本中心变成交付保障，市场需求更稳定、更“刚性”。

结论：当带宽成为燃料，测试就是点火系统

数据中心传输技术的主线已经很明确：电互连在极限中“用均衡换距离”，光互连在规模化中“用集成换功耗”，而 112G/224G 与 800G/1.6T 把所有不确定性放大到可见。真正决定工程成败的，不是某一次实验室演示，而是能否建立一套从结构测量、信号质量、误码统计到量产相关性的闭环体系，让每一次速率跃迁都可复制、可交付、可维护。

如果该白皮书的目录或关键章节（例如具体讨论了哪些接口、哪些典型测试用例、哪些仪表组合）可被提供，便可在上述框架上进一步“对号入座”，把每个指标、每个测试步骤与文中内容逐段严丝合缝地讲透。