Astera Labs：数据中心互联的领头羊之一
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Astera Labs公司目前主要有四个产品线：
（1），Retimer芯片：Aries是公司PCIe Retimer芯片业务，Retimer以数字方式恢复降级的高速信号并重新传输数据，从而保证很高的数据带宽；
（2），AEC：Taurus是公司有源电缆（AEC）模块业务，主要通过以太网扩展服务器和交换机之间的传输；
（3），CXL内存控制器：Leo系列产品是公司基于CXL技术拓展的内存连接控制器业务，主要在于解决 “内存墙”问题；
（4），全新的，专为云数据中心AI基础设施打造的Scorpio Smart Fabric交换机产品组合。

下文，我们将分别按照公司的四块业务展开具体分析。

一、Retimer：需求和AI服务器的出货密切相关

（1）为什么 Retimer 有望成为主流的信号衰减解决方案？

随着技术不断进步，PCIe的传输速度也在一代代升级。PCIe是电脑硬件间数据传输的重要协议，从最初的PCI、PCI-X发展到如今主流的PCIe，它一直在更新换代。目前从 PCIe 3.0到4.0再到5.0，每升级一代传输速率实现了翻倍，比如从8GT/s提升到16GT/s，再到32GT/s。而最新的PCIe 6.0更是达到了64GT/s的惊人速度。

高速度虽然很诱人，但问题也随之而来，比如信号传输中会出现“插损”现象，也就是信号越来越弱。为了解决这个问题，现在主要有三种方案：

* 换低损耗的PCB板。虽然效果不错，但成本太高，而且用在复杂多连接器的设备上不划算。
* 用信号放大器Redriver。这是一种更便宜的方案，通过放大信号的高频部分补偿损耗，技术上算简单实用，但性能不够标准化。
* 用信号恢复器Retimer。它会重新同步信号，把传输中的抖动和时间误差都修复，简单来说就是把原信号拷贝成一个“干净版”。

和其他两种方案比起来，Retimer性价比最高，性能更强，还能兼容未来的CXL技术，应用场景更广，所以目前被视为最优解。

（2）Retimer的市场机会在哪里？

Retimer的最大市场动力来自AI服务器的需求和PCIe 5.0甚至6.0的普及。

a），AI服务器带来的新需求

AI应用爆发催生了大量训练和推理需求，而GPU服务器是这个过程的关键硬件。一台标准的8卡NVidia H100 GPU服务器大概需要8+4=12颗Retimer芯片，用来解决PCI 5.0的信号问题。

当然，到了GB200这一代，因为自带CPU，在NV设计的NVL72 GB200的服务器内甚至不再需要Retimer。

b），通用服务器中的扩展需求

除了AI服务器，普通数据中心的服务器也开始用Retimer。尤其是随着PCIe 5.0的渗透，主板上用到Retimer的场景越来越多，比如插槽间距较远时，需要Retimer来保证信号完整性。一台通用服务器用1-2颗Retimer就够，但随着使用规模增加，这块市场的增速也非常明显。

简单来说，AI服务器的爆发和PCIe 5.0的普及共同推动了Retimer芯片的成长空间，这块市场值得期待！

(三) 市场格局：Astera Labs目前占据优势，澜起科技在中国有机会，博通和Marvell是新进玩家。

Astera Labs是当前Retimer市场的领军者

在 Retimer市场上，Astera Labs，TI是目前的主力玩家，其中 Astera Labs处于绝对领先地位。Astera Labs是全球首家推出并量产PCIe 5.0 Retimer芯片的厂商，在 PCIe 4.0和 5.0市场上占了大半的份额。英伟达，AMD，英特尔等芯片巨头以及微软，谷歌，亚马逊等科技巨头均是Astera Labs的主要客户。还记得昨天我提到过的故事，亚马逊这样的巨头甚至用股权加采购承诺的方式捆绑了Astera Labs。

当然，新兴的ASIC巨头博通和Marvell躬身入局。

博通于今年年3月发布了基于5nm工艺的PCIe 5.0和PCIe 6.0 Retimer芯片解决方案 —— Vantage 5和Vantage 6。两款产品不仅支持最新的 PCIe标准，还兼容CXL 2.0和 CXL 3.1技术。经询问产业链，博通应该算是最强劲的新进玩家。

Marvell也是在5月份同样推出了全新PCIe重定时器产品线 —— Alaska P PCIe重定时器。产品可扩展 AI加速器，GPU，CPU和服务器内其他组件之间的连接。5nm 16通道PCIe 6重定时器的典型功耗为10瓦，是目前业界功耗最低的重定时器。

还有，澜起科技是中国唯一能量产PCIe 4.0和PCIe 5.0 Retimer芯片的厂商。公司早在2018年就开始布局Retimer技术，并于2020年完成了PCIe 4.0 Retimer的研发，这款产品在功耗和延时等关键性能指标上达到了国际先进水平。2021年开始，这款芯片随着支持 PCIe 4.0的主流服务器 CPU上市，逐步进入市场，并为澜起带来了1220 万元的营收，成功实现从“0到1”的突破。当然，澜起并没有止步于PCIe 4.0，2023年1月，公司推出了支持PCIe 5.0和CXL 2.0的 Retimer芯片并实现量产，目前已经规模出货（量还不小），在国产厂商的GPU系统上上线。依靠自研IP，澜起的产品在时延，信道适应能力等关键指标上表现亮眼，展现了不错的技术竞争力。

总结

Astera Labs在Retimer领域仍占据主导地位，但博通和Marvell躬身入局对Astera Labs应该会影响比较大；澜起科技作为中国本土玩家，在国内有较大的机会。总之，接下来整个Retimer市场更加竞争激烈和充满机会。

二、AEC：800G 速率或加速 AEC 需求

(一) 什么是 AEC？

AEC（Active Electrical Cable）就是一种有源电缆，它在传统铜缆里加了点“黑科技”，嵌入了像 Retimer（信号重定时器）或者 Redriver（信号放大器）这样的信号增强芯片。这种设计能有效增强信号质量、延长传输距离。比如 Astera Labs 的 AEC 产品，会在电缆两端加入 Retimer，优化云计算和 AI 数据中心的网络连接，帮忙解决机柜级以太网传输的瓶颈问题。他们的 Taurus 系列产品甚至还集成了自家的 COSMOS 软件套件，进一步提升性能。

为什么 800G 网络会让 AEC 大火？

传统的 DAC（Direct Attach Cable，直连铜缆）因为成本低、功耗几乎为零，一直是数据中心短距离连接的首选。但是，随着传输速率越来越高，DAC 的缺点暴露了 —— 传输距离缩短，信号噪音变大，干扰更明显，同时线缆变得又粗又笨重。尤其是面对 AI 集群快速发展的布局和布线需求，DAC 显得有些力不从心了。

于是，市场开始尝试两种改进：
* 换成 AOC（光缆）；
* 或者升级成 AEC 或 ACC（有源铜缆）。

相比之下，AEC 有不少优势：
* 比 AOC（光缆）：功耗低、成本便宜。虽然光缆传输距离更长（几公里都可以），但它的成本高、耗电多，还容易坏。
* 比 DAC（直连铜缆）：传输距离长了一倍多（可达 7 米左右），而且更轻便，安装和布线都简单。

随着服务器接口逐步迈向 56Gbps PAM-4 信号、400G/800G 网络成为标配，DAC的传输距离压缩到 3米以内，而 AEC这种增强版铜缆则因为性能好、价格实惠，成了理想选择。

(二) AEC 的市场有多大？

AEC的需求目前增长非常快，有望成为 10 亿美金级别的大市场。它主要用于机架内或相邻机架之间，比如连接交换机和服务器，或者扩展 GPU集群，以解决布线复杂、气流受阻等问题。Astera Labs的招股书里提到，根据 650 Group 的预测，数据中心的以太网连接市场规模预计会从2023年的40亿美元增至2027年的58亿美元。而800G网络快速普及后，AEC预计会占到互连市场的63%。

换句话说，AEC市场规模将从2023年的7000万美元快速增长到2027年的13亿美元，年均复合增长率（CAGR）达到 108%。

总的来说，随着AI和云计算快速发展，AEC在高效、稳定的网络连接中扮演越来越重要的角色，市场潜力非常大！

三，用 CXL 技术化解内存瓶颈

面对这个“内存墙”，业界已经尝试过很多解决方案，比如 IBM、AMD 和 Intel 等大公司都曾推出自己的协议（CAPI、GenZ、CCIX 等）。不过这些方案由于生态体系或标准不够统一，最终都没能成功推广。现在，能站稳脚跟的高速互联协议只剩两个：CXL（Compute Express Link） 和 NVLink。它们的核心目标是通过重新定义内存层次结构，实现更高的带宽、更低的延迟，以及内存共享和更高效的资源利用率，从而彻底解决内存瓶颈问题。

CXL的版本演进

CXL技术的发展大致分为三个阶段：
* CXL 1.0/1.1（2019年发布）：最初版，奠定了基础。
* CXL 2.0（2020年发布）：加入了内存池化、按需分配以及更高的安全性（IDE 功能）。
* CXL 3.0（2022年发布）：实现了更彻底的内存共享，增加了设备之间互连的网络能力（Fabric 支持），而且全面向下兼容所有前代版本。

CXL技术正在通过这些迭代，朝着更灵活的连接架构和更智能的内存共享机制迈进。

CXL设备的分类

CXL联盟定义了支持的三种设备类型：
* 类型 1：比如智能 NIC，用于加速网络通信。
* 类型 2：包括 CPU、GPU、FPGA 等带有内存的加速器。
* 类型 3：用于扩展内存带宽和容量的设备，比如内存缓冲器，支持内存池化。
其中，每种设备都需要支持 https://t.co/gVJUHCsxuN 协议，因为它负责链接初始化。一旦 https://t.co/gVJUHCsxuN 出现问题，设备链接就无法正常工作。

CXL市场上的主要玩家

目前，Astera Labs，Marvell和中国的澜起科技都在推动 CXL 内存控制器的落地：

Astera Labs：推出了 Leo系列 CXL内存控制器。它支持 CXL 1.1 和 CXL 2.0，带宽可达 x16 PCIe 5.0 通道，通过多个 DDR5 通道，将内存容量扩展到 2TB，同时大幅优化内存利用率。

Marvell今年也推出Structera X CXL 内存扩展控制器，基于5nm工艺设计。Structera X 2504这颗芯片支持最大6TB的 DDR5 DRAM内存容量扩展，相当程度上帮助实现 GPU和定制 AI ASIC之间的高效内存共享，为加速计算提供了统一的内存互联。

澜起科技：2022 年发布全球首款 CXL 内存扩展控制器芯片（MXC），引起行业关注。

此外，存储厂商也在积极跟进，比如三星推出了支持 CXL 1.1 和 2.0 的大容量 DRAM 模块，可将内存扩展到 TB 级别，还显著降低系统延迟。

四、Astera Labs推出Scorpio Smart Fabric交换机系列 —— 瞄准AI数据中心的全新利器

今年四季度初，Astera Labs发布了一款针对云数据中心AI基础设施的新产品：Scorpio Smart Fabric交换机系列。如果你对AI数据中心的架构感兴趣，这个消息一定值得一看。

当然，最近还有个重要背景消息不得不提：一个叫 UALink（Ultra Accelerator Link）的新联盟宣布，他们将于2025年一季度推出UALink 1.0标准。这是为大规模AI加速器互连打造的行业开放标准，直接对标的是Nvidia的专有技术NVLink。你可能知道，NVLink不仅促进了Nvidia GPU之间的高速通信，还结合Infiniband技术提供了卓越的可扩展性。而UALink联盟的目标就是要打破这个专有垄断，把行业的连接标准变得更开放。

这个联盟里可是大牌云集，包括 AMD，英特尔，AWS，微软，谷歌，Meta，HPE，Cisco 等科技巨头，而 Astera Labs是其中核心的ASIC成员。这一背景也让 Astera Labs的新品显得更加吸引人。

Scorpio系列产品线：专注PCIe 6.0连接和GPU集群优化

这次发布的 Scorpio Smart Fabric包括两条产品线，分别聚焦不同的应用场景：
* P系列交换机：支持GPU和CPU/NIC/SSD之间的PCIe 6.0连接，专门为混合流量头节点通信设计，能高效整合各种主机和端点设备的生态系统。
* X系列交换机：定位于GPU集群的专用后台平台，用于大规模扩展和优化GPU间的连接。

说得简单点，这个Scorpio系列更像是Nvidia的NVSwitch芯片的替代品，而且覆盖了从单服务器内的Scale Up到跨多服务器的Scale Out的场景。

官方还给出了一个概念图，相信比文字更容易让你看明白这些交换机是如何工作的。

Astera Labs：从交换机产品延展至广阔市场机会

Astera Labs在第三季度的财报中也对Scorpio系列表达了信心。他们指出，这个系列不仅补充了现有PCIe和以太网Retimer产品，还扩展到了CXL内存控制器之外的新市场。公司预计，到 2028年，Scorpio系列将把公司总市场规模扩大到120亿美元！

按照分析师预测，Scorpio P系列和X系列最有可能进入定制化GB200/GB300计算节点的云服务提供商序列（目前已进入AWS和Google）。仅以这些大云服务提供商的部署为例，明年会有超过200万片GB200/GB300出货，那么对应后端NV Switch交换机的需求量将达到50万颗。而前端节点使用的P系列芯片量，理论上还会更大一些。

总结：Astera Labs抢占AI基础设施的下一个关键点

Scorpio Smart Fabric交换机不仅技术上抢先支持PCIe 6.0，而且还对标了Nvidia的NVSwitch，瞄准了AI加速器互连和云数据中心的核心需求。结合UALink联盟的背景，Astera Labs有望通过这一系列新品，在激烈的市场竞争中站稳脚跟，同时进一步扩大市场布局。

可以说，AI和云计算的未来，Astera Labs已经深深押注其中，Scorpio系列能达到什么高度，值得我们持续关注。

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