云計算的興起讓數據中心已經成為了不可或缺的“云腦”，每時每刻都在處理海量的數據，并驅動著日益智能化的世界的運轉。而隨著數據中心的不斷迭代升級，高速IO連接器也在加速進化。

為了能夠在高性能計算設備之間建立更高速度、更長距離的數據通信，將它們互連為一個整體，提供更加澎湃的算力，需要在光纖及外部網絡與計算設備之間建立一個數據接口，特別是作為光模塊的接口，其中的關鍵器件之一的高速IO連接器的用武之地。

像每一個處于萌芽期的新技術一樣，高速IO接口技術在發展初期也是門派林立，彼此互不服氣。為了推動高速IO接口的標準化，解決不同產品間的互操作性問題，多家制造商最終聯手，希望通過一個標準化組織對光模塊的接口類型、安裝以及功能進行規范，小型封裝（SFF）委員會主導的MSA（Multi-Source Agreement，多源協議）也就應運而生。

MSA標準定義了光模塊接口的外形尺寸，還定義了其電接口和光接口的規范，所有光模塊供應商在進行產品設計時嚴格遵守MSA標準，就能夠確保產品之間的可操作性和互換性。此舉顯然有利于更多廠商參與其中，在這個領域實現充分的競爭，以降低最終用戶系統搭建和維護的成本，確保整個行業的活力。

與此同時，MSA標準的演進與高性能計算的發展也是亦步亦趨，會充分考慮到市場需求的變化，及時進行技術迭代。在過去20多年中，MSA標準升級的腳步從未停歇，其支持的數據帶寬也從最初GBIC標準的千兆位，飆升到了今天的400Gbps，并正在向著800Gbps邁進。

表1：主要MSA標準及特性

表1中列出了主要的MSA標準及其特性。雖然這些標準看上去讓人眼花繚亂，但其中還是有幾個關鍵的節點，有助于我們去把握其發展的大趨勢。

#1

第一個節點，是GBIC向SFP的轉折。與初代的GBIC標準相比，SFP在性能上的升級是全方位的：首先，采用SFP接口的光模塊體積只有GBIC模塊的一半；其次，其支持的數據傳輸速率從100Mbps大幅提升到了4Gbps；再有，SFP接口支持熱插拔（而不是像GBIC模塊那樣需要焊接），使用更為方便……可以說，SFP標準的出現為后續MSA標準發展提供了堅固的技術基石。

第二個節點，是從SFP向QSFP標準的升級。從QSFP標準開始，MSA轉化了技術升級的思路，即通過在單一封裝互連系統中堆疊更多的IO接口，容納更多的數據通道，來獲得更高的聚合帶寬。如QSFP+模塊可以支持4個通道，每個通道10Gbps，因此就可以獲得40Gbps的總帶寬，是SFP+模塊的4倍。

#2

#3

第三個節點，是OSFP標準的出現。OSFP是一種全新的可插拔封裝，具有8個高速電氣通道，初代產品可以支持400Gbps的帶寬。值得注意的是，OSFP在外形上比QSFP模塊大，且不能直接向后兼容現有QSFP接口規格（如兼容則需要專門的適配器），但其具有更好的散熱性能，適用于更高功率的光學引擎和收發器。因此可以說，OSFP是在人們意識到QSFP四通道產品的發展即將觸碰到性能的“天花板”之后，專為未來的800Gbps甚至更高帶寬網絡而打造的。

按照我們的常識，在發展速度快、標準化做得好的領域，都會比較“卷”。高速IO連接器面臨的市場環境正好與此相符。

如果我們仔細研究各個連接器廠商的“內卷”大法，就會發現，想讓產品成為高速IO連接器中的“卷王”，在競爭中勝出，通常可以從三個路徑著手：

1

超前布局，緊跟標準發展的步伐，提前在新技術、新應用上跑馬圈地，比如積極擁抱OSFP這類新標準，尋找新的市場增長點。

2

深度挖潛，在現有主流標準架構的優化上做文章，在做好兼容性的前提下，推動產品性能升級，讓用戶可以更小的代價獲得更高性能的解決方案。

3

精益求精，考慮到巨大的存量市場，通過對成熟產品的不斷打磨，使其獲得難于替代的綜合競爭力。

上面這些目標，真正的高速IO連接器“卷王”是如何實現的？我們今天就以Amphenol Communications Solutions（ACS）的三款連接器產品為例，為大家深入解析。

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產品一

ACS ExpressPortSFP+連接器

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ACS的ExpressPortSFP+連接器旨在為用戶提供一種低成本的高速模塊化IO互連解決方案。該方案可以提供1xN和2xN等多種配置，ExpressPortSFP+ 1xN連接器搭配ExpressPortSFP+殼體使用，可提供高達25Gbps的數據傳輸速度。2xN組合中包含一個集成式堆疊連接器系統和一個帶兼容壓配引腳或焊尾的殼體。

為了實現更高的傳輸速率，該連接器在設計上大幅降低了高數據速率下的阻抗不連續性和反射。它在近端串擾方面還提供了10dB至20dB的改進。ExpressPortSFP+還采用了特別設計的屏蔽籠結構，利用金屬簧片或橡膠墊片來實現EMI屏蔽，進一步保證了信號質量。

此外，在散熱上，該連接器提供一種被動熱交換器的選項，可將熱量傳遞到流動的冷卻液中。而且還提供導光管選項，可通過安裝在PCB上的LED指示"連接"或"未連接"狀態。雖然SFP+不是一個“搶眼”的新標準，但ExpressPortSFP+連接器在設計上還是花費了不少心思，使得該連接器能夠為存量市場上的應用帶來額外的增值，

圖1：ExpressPortSFP+連接器

（圖源：ACS）

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產品二

ACS QSFP DD連接器

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QSFP雙密度（DD）連接器，應該算是ACS在QSFP架構上性能挖潛的“巔峰之作”。它在QSFP的基礎上將電氣接口的數量增加了一倍，達到8路，每路采用25Gbps的NRZ或者56Gbps的PAM4信號格式，因此可以實現高達400Gbps的數據傳輸速率。

使用這一76位0.8mm間距連接器，可在單個交換機插槽中實現高達14.4Tbps的總帶寬（共容納36個QSFP DD端口）。其屏蔽籠和連接器在設計上向后兼容QSFP28模塊，QSFP28模塊可插入QSFP DD端口并連接至8個電氣通道中的4個，充分考慮到了現有QSFP互連系統兼容和升級的需要。

該QSFP DD互連系統支持多種連接配置，包括單體式(1x1)、組合式(1xN)和堆疊式(2xN)連接器及屏蔽籠配置；它還支持無源和有源銅纜及光纜組件，可使用DAC、短距離和長距離光纜；而且其還提供多種散熱器選項，因此QSFP DD連接器在實際應用中，在實現更高性能的同時，還能為用戶提供極大的設計靈活性。

圖8：ACS QSFP DD連接器

（圖源：ACS）

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產品三

ACS OSFP互連系統

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ACS推出的OSFP互連系統具有八個高速通道，每端口具有60個觸點，支持16個高速對，觸點間距為0.6mm，其可以實現每通道25Gbps NRZ和56Gbps PAM4的傳輸速度，總帶寬可以達到200Gbps和400Gbps。同時，其在設計時已經考慮到支持下一代112Gbps PAM4更高速率的應用，屆時將可以提供800Gbps的總帶寬。

該OSFP連接器對疊層式設計進行了改進，具有低串擾和消頻特性，并提供了有利于共振抑制的接地共用，這些信號完整性優化措施都有利于提升其超高速的數據傳輸性能。該互連系統可用于1U應用，并配備集成散熱器以達到極佳散熱效果。

ACS OSFP互連系統的其他特性還包括：

• 兼容單端口、組合式和堆疊式等所有配接連接器和屏蔽籠配置，可大幅提高線性端口間密度；

• 所有屏蔽籠配置單端口的功率均高達16W，這使其可使用DAC、短程和遠程光纜，而無需擔心散熱問題；

• 支持定制化解決方案，包括適配器電纜和環回電纜，滿足多場景應用需求。

總之，對于希望提前布局，在下一代高性能計算系統中搶占先機的用戶來講，ACS的OSFP互連系統是一個理想的解決方案。

圖9：ACS OSFP互連系統

（圖源：ACS）

有獎投票

以數據中心為代表的高性能、高密度計算的發展，推動著高速IO連接器產品的不斷優化和升級。在這個激烈競爭的市場中，想要成為一代“卷王”并不容易。

本文介紹的三款ACS的高速IO產品，雖然分別符合不同的MSA標準，適用于不同性能的計算設備，但是它們都能夠準確地找到自己的技術著力點，建立自己的競爭優勢，為用戶帶來更大的價值。

這三款產品中，誰是你心目中的高速IO連接器“卷王”？請參加我們的有獎投票，做出你的選擇吧——

ExpressPortSFP+連接器

ACS QSFP DD連接器

ACS OSFP互連系統

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