国产自研高端仪器 - DG70000信号发生器
国产自研高端仪器 - DS70000高分辨率示波器
在 AI 服务器机柜内，机板-机板互连带宽已从 400 G 迈向 800 G 甚至 1.6 T。为控制成本与功耗，3–7 m 范围普遍采用主动电缆（Active Electrical Cable，AEC）：双轴铜缆两端集成均衡器、CDR 与重定时器，实现 25 G×8 Lane 以上的数据搬移。然而 AEC 同时引入更复杂的信道响应与时延抖动，若验证不充分，将在量产阶段爆发误码、链路掉速等风险。本文围绕一款 8-lane 800 G AEC，给出频域-时域-误码三合一测试流程，为高速互连开发团队提供落地参考。
一、市场与技术驱动
AI 训练集群机柜内流量密度以指数级增长，业界预估 2030 年整体互连将达 19.5 ZB。短距全光方案因激光器、TIA/PD 成本与热设计受限，主动铜缆凭借成本优势与即插即用特性成为主流。标准 1U 服务器中，两块 GPU Tray 间通常布设 2-3 m AEC；链路误码率需优于 1 × 10⁻⁶，延迟预算 < 20 ns，且需兼顾辐射与热可靠性。
二、测试痛点
无源段插损需 ≤ -5 dB；传统网分逐点扫频耗时长
有源段需亚皮秒阶跃评估均衡补偿，示波器带宽不足会抹平边沿
多端环回 BER 必须在数十分钟内完成统计，对码型发生器与误码计数器并行效率要求高
供应链线缆方案多，需快速切换并对比不同阻抗/材料下的表现
三、综合测试架构
频域
双端去耦后接入矢量网络分析仪，测 SDD11、SDD21 与多通道 S41 串扰；Smith 图快速标注阻抗失配点。对 8 × 28 G 通道，一次扫描 10 MHz-14 GHz 用时 < 2 min。时域
任意波形发生器输出 < 1 ps 阶跃（200 ps 上升沿），功分器一支路作参考，一支路穿越 DUT。5 GHz、20 GS/s 示波器在 9-16 bit 高分辨模式下获取 15 ns 级传播延迟并实时生成眼图、抖动趋势与掩模判决。误码率
PRBS31 环回，通过高速示波器内置解码或外部误码模块统计 BER，10⁹ 比特内确保优于 1 × 10⁻⁶。BER 曲线与均衡器 Tap 调整联动，迅速定位最佳补偿系数。供电关联
线性低噪电源与 6 位半数字万用表同步记录 VCC & Icc，排除电源纹波对抖动的耦合影响。
四、实测结果与优化示例
原始 30 AWG 铜缆插损 -6 dB 超阈值，改换 26 AWG 后 SDD21 达 -4.2 dB，同时延迟缩短 1.8 ns；
均衡器 Tap ‑1/+3 调节后眼高增大 18 %，BER 从 8×10⁻⁶ 降至 7×10⁻⁸；
不同厂家线缆对比显示，绝缘材质 PTFE 相比 HD-PE 在 12 GHz 处串扰降低 3 dB，可作为量产首选。
五、成本与效率收益
综合平台将网分、阶跃源、示波器、误码统计周期压缩至 30 min 内完成一次线缆迭代测试，相较传统两天流程缩短 60 % 以上；统一 SCPI 脚本控制后，可在产线批量抽检阶段实现一键复现，大幅降低人力。
结语
主动铜缆短距互连正成为 AI 数据中心带宽升级的关键拼图。通过频域-时域-BER 联合测试框架，工程师可在设计早期识别阻抗、均衡与时延瓶颈，为 800 G/1.6 T 链路提供量化数据支撑，加速方案定型并降低后期维护成本。
