PCIe/CXL互連晶片

PCIe/CXL互連晶片是用於數據中心和伺服器的高速互連晶片,主要用於單機多卡連線、記憶體池化、記憶體擴展等。該類晶片主要包括遵循PCI-SIG標準的PCIe Retimer晶片、PCIe Switch晶片,以及基於CXL協定的CXL MXC晶片、CXL Switch晶片。其市場規模預計從2024年的23億美元增長至2030年的95億美元。

瀾起科技的互連類晶片產品包含PCIe/CXL互連晶片。該公司是PCIe Retimer的提供商之一,並推出了CXL MXC晶片。2022年,瀾起科技發布了CXL MXC晶片。2023年1月,開始量產PCIe5.0/CXL2.0 Retimer晶片。2024年,其在PCIe Retimer市場的份額為10.9%。2025年,該公司推出了PCIe6.x/CXL3.x Retimer晶片及CXL3.1 MXC晶片,並進行了客戶送樣測試。

基本介紹

  • 中文名:PCIe/CXL互連晶片
  • 產品類型:高速互連晶片
產品定義與分類,技術特點與套用場景,產品規格與型號,核心技術,發展歷程,市場規模與競爭格局,主要廠商與產品進展,未來發展趨勢,

產品定義與分類

PCIe/CXL互連晶片是基於PCIe和CXL協定構建的高速互連核心器件,是數據中心和伺服器高速數據互連的核心組件。
PCIe/CXL互連晶片主要分為兩大類:PCIe互連晶片和CXL互連晶片。其中,PCIe互連晶片遵循PCI-SIG標準體系,主要產品包括PCIe Retimer晶片和PCIe Switch晶片;CXL互連晶片基於CXL協定構建,其物理層沿用PCIe標準,主要產品包括CXL MXC(記憶體擴展控制器)晶片和CXL Switch晶片。

技術特點與套用場景

PCIe/CXL互連晶片的物理層沿用PCIe標準,可以實現CPU、GPU、記憶體間高速低延遲的數據互動。其主要產品分為兩大類:PCIe互連晶片(包括PCIe Retimer晶片和PCIe Switch晶片)和CXL互連晶片(包括CXL MXC(記憶體擴展控制器)晶片和CXL Switch晶片)。
其中,PCIe Retimer晶片採用先進的信號調理技術,用於補償信道損耗並消除各種抖動源的影響,從而提升信號完整性,增加高速信號的有效傳輸距離。
這類晶片主要套用於數據中心和伺服器場景,旨在解決單機多卡連線、記憶體池化、記憶體擴展等“運力與規模擴展”問題。例如,在AI伺服器中,一台主流8卡GPU伺服器通常需要配備2至4個PCIe Switch實現拓撲擴展,同時需要8至16個PCIe Retimer以延長傳輸距離,根據部分國內8卡GPU伺服器的方案,PCIe Retimer晶片的需求量可高達24顆;在CXL記憶體資源池的部署中,單個記憶體池通常需要配置16-32顆CXL MXC和2-4顆CXL Switch晶片,CXL技術通過CXL MXC和CXL Switch晶片協同構建記憶體池,旨在實現“存算解耦”,以提升計算系統的記憶體利用效率和擴展靈活性。
根據行業預測,PCIe/CXL互連晶片市場規模預計將從2024年的23億美元增長至2030年的95億美元,年複合增長率達26.7%。其中,PCIe互連晶片(包括Retimer和Switch)是市場主要構成部分;CXL互連晶片市場尚處於商業化初期,但預計將迎來高速增長。

產品規格與型號

瀾起科技的PCIe/CXL互連晶片產品線主要包括PCIe Retimer晶片、CXL MXC晶片、PCIe Switch晶片及CXL Switch晶片。其中,瀾起科技已推出PCIe 4.0 Retimer、PCIe 5.0/CXL 2.0 Retimer以及PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer晶片。PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer晶片的最高數據傳輸速率提升至64GT/s,支持低傳輸時延及高達43dB的鏈路預算,該系列晶片採用自主研發的SerDes IP。瀾起科技正在推進PCIe 7.0 Retimer晶片的研發。
在CXL互連晶片方面,瀾起科技於2025年9月推出基於CXL 3.1標準的MXC晶片,並已開始向主要客戶送樣測試。其MXC晶片於2025年1月入選CXL聯盟首批CXL 2.0合規供應商清單。此外,瀾起科技正在推進PCIe Switch晶片的工程研發,CXL Switch晶片作為CXL互連解決方案的核心組件之一,與CXL MXC晶片協同工作。

核心技術

支撐PCIe/CXL互連晶片性能的關鍵技術包括高速SerDes技術,如瀾起科技自主研發的64GT/s PAM4 SerDes技術已成功套用於PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer晶片。PCIe Retimer晶片採用先進的信號調理技術來補償信道損耗並消除各種抖動源的影響,從而提升信號完整性。在協定技術發展趨勢方面,PCIe 6.0協定速率達64GT/s,PCIe 7.0規範速率提升至128GT/s;CXL 3.1規範最佳化了橫向擴展結構,支持全局集成記憶體(GIM)。

發展歷程

PCIe/CXL互連晶片作為數據中心和伺服器高速數據互連的核心組件,其發展伴隨著AI算力需求的增長而推進。2025年,全球PCIe互連晶片行業市場規模約為31.09億美元,其中PCIe Retimer晶片市場在AI伺服器需求下有所增長。
2022年5月,瀾起科技推出CXL MXC晶片。2023年,瀾起科技的記憶體擴展控制器通過了CXL1.1測試。2024年,瀾起科技在PCIe Retimer晶片市場占有約10.9%的份額,同年全球PCIe/CXL互連晶片市場規模約為23億美元。
2025年1月,瀾起科技推出PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer晶片並進入送樣階段,其最高數據傳輸速率為64GT/s,同期其MXC晶片被列入CXL聯盟的CXL 2.0合規供應商清單。2025年9月,瀾起科技推出基於CXL 3.1標準的MXC晶片並開始客戶送樣測試。2026年1月,瀾起科技發布了PCIe 6.x/CXL 3.x AEC有源線纜解決方案。行業技術持續向高速化發展,PCIe 7.0規範速率將提升至128GT/s,CXL 4.0規範也將傳輸速度提升至128GT/s並擴展連線距離。

市場規模與競爭格局

根據行業預測,PCIe/CXL互連晶片市場規模預計從2024年的23億美元增長至2030年的95億美元,複合年增長率為26.7%。PCIe互連晶片市場相對成熟且集中度高,前五大廠商占據超90%份額。其細分市場中,Switch市場由單一廠商占據主導地位;Retimer市場的前兩大廠商合計份額達96.9%,最大廠商占據86%份額。瀾起科技作為新入者,2024年以10.9%的市場份額在PCIe Retimer提供商中排名全球第二。2024年,其PCIe Retimer等新產品實現收入4.225億元。
CXL互連晶片市場處於起步階段,未形成客觀完整的競爭格局。該市場規模預計從2024年的4.3百萬美元爆發式增長至2030年的1,703.1百萬美元。

主要廠商與產品進展

瀾起科技在PCIe/CXL互連晶片領域的產品線包括PCIe Retimer、PCIe Switch(研發中)、CXL MXC、CXL Switch等。2024年,其PCIe Retimer市場份額為10.9%,排名全球第二,且是全球首家推出CXL MXC晶片的公司。技術進展包括已量產PCIe5.0/CXL2.0 Retimer晶片;2025年1月推出PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer晶片,最高數據傳輸速率提升至64GT/s,支持低傳輸時延及高達43dB的鏈路預算,並已向客戶送樣;2025年9月推出基於CXL 3.1標準的MXC晶片,並開始向主要客戶送樣測試。同時,正在研發PCIe 7.0 Retimer晶片及PCIe Switch晶片。2024年,PCIe Retimer等新產品實現收入4.225億元;2025年1-9月,PCIe/CXL互連晶片業務收入達3.07億元,占公司營業總收入的7.56%,AI伺服器需求拉動該業務快速增長。三星電子和SK海力士的CXL記憶體產品已採用瀾起科技的MXC晶片,並共同入選CXL聯盟合規供應商清單。此外,Astera Labs、譜瑞科技、德州儀器等也是PCIe Retimer市場的主要參與者。

未來發展趨勢

CXL互連技術處於發展初期,套用和產業生態正在逐步完善,市場處於起步階段。據統計,2024年全球PCIe/CXL互連晶片市場規模為23億美元,預計到2030年將增長至95億美元,年複合增長率達26.7%;其中,CXL互連晶片作為新興市場,預計將從2024年的430萬美元激增至2030年的17.03億美元,年複合增長率高達170.2%。AI基礎設施擴建和伺服器架構升級,特別是AI伺服器出貨量激增,將持續驅動高速互連晶片市場高速增長。從技術演進路徑看,PCIe協定正持續向更高速度發展,PCIe 6.0速率已達64 GT/s,而PCIe 7.0規範速率將進一步提升至128 GT/s。同時,CXL協定也在快速疊代,CXL 3.1規範最佳化了橫向擴展結構並支持全局集成記憶體(GIM),下一代CXL 4.0規範傳輸速度將翻倍至128 GT/s(與PCIe 7.0對齊),並擴展連線距離以支持跨機架部署。特別是,AI伺服器的複雜拓撲顯著拉動了PCIe Retimer晶片和PCIe Switch晶片的需求。以配置8塊GPU的典型AI伺服器為例,通常需要8至16顆PCIe Retimer晶片,部分方案需求甚至高達24顆,以延長高速信號的有效傳輸距離。同時,AI伺服器的需求也推動了PCIe Retimer晶片向高速銅纜(AEC)等新套用場景拓展。從產業生態來看,技術正向高速化、多功能集成深度演進,同時國產化替代呈現梯次推進態勢。

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