1. 光纖傳輸 - 光纖傳輸是目前最為高效和常用的高速致據傳輸方式之一。已利用光信號在光纖中進行傳輸，具有極高的傳輸速率， 長距離傳輸能力和良好的抗干擾性。光纖傳輸己成為互聯網骨千網，數據中心等應用中的核心傳輸技術

圖 1. 光波系統組成及器件

2. 電纜傳輸 - 電纜傳輸也是一種重要的數據傳輸方式，尤其是基于銅線的以太網傳輸。盡管其傳輸速率和傳輸距離相比光纖有所不足，但在一些短距離、低成本的場景下仍然得到廣泛應用。隨著技術的進步，銅纜傳輸技術也在不斷演進，以提高其傳輸速率和性能。

3. 無線通信 - 無線通信如W-Fi藍牙、5G等技術在高速數據傳輸中發揮著越來越重要的作用。利用無線電波或電磁波在空中進行數據傳輸，具有靈活性高等優勢。尤其是5G技術，其超高速、低延遲的特性為物聯網、自動駕駛、遠程醫療等領域帶來了革命性的變化。

4. 專網傳輸 - 在一些對效據傳輸性能要求極高的場景下，如金融交易、云計算數據中心等，還會采用專用網絡傳輸技木。這些技術通過構建專用的數據傳輸通道，確保教據傳輸的安全性和高效性。

隨著技術的不斷進步，未來還可能出現更多創新的高速數據傳輸方式。

高速數據傳輸線路設計原理

高速數據傳輸線路設計原理是指在一定頻率范圍內實現高速數據的快速傳輸，保證數據傳輸過程中的穩定性和可靠性，同時也要考慮成本和功耗因素。

在設計高速數據傳輸線路時，我們需要考慮以下幾個關鍵原理：

信號完整性原理

在高速數據傳輸中，信號完整性是最重要的一個因素。信號完整性主要包括保持信號的準確性和穩定性，避免信號失真和衰減。為了保持信號的完整性，我們需要考慮信號的傳輸速度、傳輸距離、信號線的阻抗匹配、信號線的走線規劃、信號線的屏蔽和互聯線等因素。

差分信號傳輸原理

差分信號傳輸是高速數據傳輸線路設計中常用的技術之一。通過差分信號傳輸可以有效降低信號線的串擾和噪聲干擾，提高數據傳輸的穩定性和可靠性。差分信號傳輸主要包括差分傳輸線的設計、差分信號的發送和接收端的設計、差分信號的功耗分配等。

信號線的走線規劃原理

在高速數據傳輸線路設計中，信號線的走線規劃是非常重要的一環。合理的信號線走線規劃可以減少信號的串擾和噪聲干擾，提高數據傳輸的性能和穩定性。在信號線的走線規劃中，我們需要考慮信號線的長度、寬度、間距、走線方向、層間疊壓等因素。

電磁兼容性原理

高速數據傳輸線路設計中，電磁兼容性是一個需要重點考慮的問題。電磁兼容性主要是指在數據傳輸過程中避免電磁輻射和電磁干擾對其他電路或設備造成影響。為了保證電磁兼容性，我們需要考慮高速數據傳輸線纜的屏蔽、地線的規劃、電源線的布局、濾波器的設計等。

下一代高速數據傳輸的需求

隨著數據傳輸需求的不斷增加，高速連接器技術變得越來越重要。目前在業界引起廣泛關注的超大規模數據中心就離不開各類高速線纜和連接器。由于AI (人工智能)和ML (機器學習)技術的快速進步，預計到 2030 年將達到或超過 2 萬億美元。為了滿足 AI 對海量計算能力和存儲容量的需求，超大型企業必須考慮連接計算資源，并開創出專用生成式 AI數據中心的新時代。這種面向未來的想法直接導致了 224 Gbps-PAM4 解決方案的開發。224G技術于兩年前開始開發，推動了半導體和互連領域的物理定律，成為支持生成式 AI革命的架構。

但由于物理層面的限制，下一代數據中心需要找尋224 Gbps-PAM4 架構才能維持下一步的迅猛發展。

圖 2. 224 Gbps 以上的電信號

盡管關于224 Gbps傳輸技術的研究已經展開，工作組也已經成立，但目前還沒有發布任何標準。一個研究方向是調制方式——是繼續使用 PAM4調制還是轉到更高階的方案，譬如 PAM6（每符號約 2.6 比特）、 PAM8（每符號 3 比特）乃至 PAM16（每符號 4 比特）。其他可能的方法包括離散多音（DMT）或部分響應PAM4調制。

PAM4調制的優勢

PAM是什么意思？

PAM（Pulse Amplitude Modulation) 脈沖幅度調制信號是下一代數據中心做高速信號互連的一種熱門信號傳輸技術，可以廣泛應用于200G/400G接口的電信號或光信號傳輸。脈沖幅度調制是一種在物理層使用的多電平信號方案，允許通過改變電壓脈沖的幅度來每時鐘周期傳輸多個比特。結果是數據速率增加。PAM4調制（四電平脈沖幅度調制）使用四個電壓級別每時鐘信號傳輸 2 比特，相比傳統的無歸零 (NRZ) 信號，數據速率翻倍。

高速接口的路線圖IEEE以太網已經在400G和800G以太網中使用PAM4調制方案。您還可以看到其他技術如計算機串行總線（包括 PCIe 6、7 和 USB 5）將利用脈沖幅度, 內存技術也將加入PAM4調制潮流。

繼續使用PAM4調制的優勢在于，業界已經對這項技術開展了大量的研究，而其劣勢則在于這種調制方式要求整個鏈路具有相對較大的器件帶寬。224 Gbps PAM4 的波特率為112 GBd，因此整個系統的帶寬（包括線纜、連接器、調制器、檢波器、ADC 和 DAC）必須為 84GHz 左右，生產中測試頻率需要達到 56GHz（Nyquist頻率）。