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突破數據時代瓶頸 SerDes技術方案是關鍵
採訪默升科技總裁暨執行長Bill Brennan

【作者: 籃貫銘】   2019年09月24日 星期二

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數據,是目前最熱門的議題,其影響之廣,涉及到各行各業、各個領域。不僅IT產業積極投入,半導體業者同樣也大推「數據」流。而全球瘋數據的結果,就是衍生了儲存與傳輸的問題,也因此資料中心林立,同時對於傳輸的頻寬與速度加倍苛求。而「SerDes」技術就成了數據時代的關鍵解方。



圖一 : 默升科技總裁暨執行長Bill Brennan。(攝影/籃貫銘)
圖一 : 默升科技總裁暨執行長Bill Brennan。(攝影/籃貫銘)

SerDes是Serializer(串列器)和Deserializer(解串器)的簡稱,是一種分時多工(TDM)、點對點(P2P)的串列通信技術。基本原理就是把在發送端的多路低速平行訊號,轉換成高速串列訊號,再經過銅線或光纜傳送,最後在接收端把高速串列訊號重新轉換成低速平行訊號。


研發SerDes技術超過二十年 實現穩定的超高速傳輸

這個技術說起來簡單,但做起來卻不容易,因為傳輸的速度與頻寬越大,出錯的機率也就越高,也因此SerDes技術就成了一個特殊領域,僅有少數的業者能夠脫穎而出。默升科技(Credo)就是這個領域的佼佼者,雖然成立僅僅4年,但背後卻擁有數十年的高速傳輸技術的研發經驗。


默升科技總裁暨執行長Bill Brennan表示,Credo是一家連接技術(connectivity)方案供應商,專精於SerDes技術的研發。其方案的特點就是速度快、安全、以及低功耗,適用於關鍵任務(mission-critical)的網路基礎連接上。


針對SerDes技術,Bill Brennan如此解釋,「SerDes技術就好比連接兩座城市的高速公路,兩座城市要能順暢的聯繫,就非常仰賴這段高速公路是否通行無阻。」而Credo從事SerDes技術的研發已超過二十年,有非常深厚的實力。


成立四年的公司,卻有超過二十年的研發經驗?這之間的落差不免令人好奇。原來默升的創辦人和主要成員都來自於Marvell的硬碟控制晶片部門,而硬碟就是非常典型的高速類比數位訊號轉換傳輸的應用,而當年Marvell的硬碟控制晶片可是席捲了半片江山,全球市佔率超過了50%。


而憑藉著對於技術研發的熱愛,以及鍾情於解決困難的問題,Bill Brennan和當年幾個同事便著手創立新事業,要把在Marvell的技術與經驗繼續延續下去。但由於缺乏明確的商業計畫,因此創業的過程並不順利,直到後來默升科技成立,他們的理想才算是得以實踐。


「當年我們只問:『這個東西難不難,有沒有人需要?』根本沒有任何的商業計畫。」Bill Brennan回憶道。


IP、晶片、伺服器連接線材 一應俱全

深厚的SerDes技術,自然帶來了優異的傳輸效能,再加上高性能運算(HPC)趨勢的推波助瀾,默升很快的開始展露頭角。他們的技術方案陸續在多個HPC技術峰會中被提到,因此吸引了相關業者的目光。目前他們的SerDes IP已被15家HPC相關業者採用,是該領域最大的供應商。



圖二 : 默升科技的解決方案是十分全面,從矽智財(IP)供應,到晶片銷售(Retimers、Gearboxes和MACsec),以及伺服器超高速連接線材的銷售。(攝影/籃貫銘)
圖二 : 默升科技的解決方案是十分全面,從矽智財(IP)供應,到晶片銷售(Retimers、Gearboxes和MACsec),以及伺服器超高速連接線材的銷售。(攝影/籃貫銘)

而作為SerDes技術的專家,默升科技的解決方案可說是十分全面,從草創初期的矽智財(IP)供應,到後來的晶片銷售(Retimers、Gearboxes和MACsec),以及目前的伺服器超高速連接線材的銷售,默升沒花幾年的時間,就打造了一個「從裡到外」的全方位高速連接解決方案。


其產品包含用於部署於機櫃間(in-rack)和機櫃內(intra-rack)的有源乙太線纜(AEC)、可實現低功耗100G/λ DR1 / FR1和DR4 /FR4光纖連接的CDR / DSP,以及可支援線路卡(line card)方案的400G埠的重定時器(Re-timer),變速器(gearbox)和MACSec晶片。


尤其在晶片開發的部分,默升跟台灣其實頗淵源,除了生產與製造都在台灣之外,台積電更是默升可靠的合作夥伴,目前最新的微晶片(chiplet)製程已能下探至7奈米,並能整合至客戶的ASIC設計中。這一切都要歸功於台積電的支持,因此Bill Brennan也不吝嗇的稱讚台積電的專業,「即便是一家小公司,他們也都全力服務。」


說起為何從IP跨入晶片,又自己推出連接線材,Bill Brennan表示,「其實我們早就知道推出自有的晶片產品是遲早的事;至於線材的部分,則是客戶和市場的需求,因為要完美的呈現出最佳的傳輸效能,線材的設計也要有相對應的技術。」


自行打造伺服器連接線材 挑戰800G次世代傳輸

為了要突破這高速傳輸的「最後一哩」,默升科技針對資料中心的連接線材解決方案推出了多樣化的規格,支援的頻寬速度包含100G、200G、400G,以及巔峰級的800G。並今年的COMPUTEX展期裡,與伺服器客戶進行了一系列的展示。


為了達成高速穩定的訊號傳輸,默升在其線材的兩端連接頭內接皆採用自有的訊號控制晶片與電路設計,同時,其線材內部的結構和材料都採用專利的設計,能確保提供最佳的傳輸品質。



圖三 : 默升在其線材的兩端連接頭內接皆採用自有的訊號控制晶片與電路設計。(攝影/籃貫銘)
圖三 : 默升在其線材的兩端連接頭內接皆採用自有的訊號控制晶片與電路設計。(攝影/籃貫銘)

Bill Brennan指出,默升連接線材包含單通道(Lane)25G、50G及100G連接的產品,其一埠(Port)的頻寬可達到100G、200G和400G,以及次世代的800G頻寬速度。而依據他們的展望,今年單通道最高的速度就會達到50G,因此一個埠就能提供400G的頻寬,而到2021年時,單通道就會倍增至100G,屆時一個埠的傳輸量就會達到800G。


站在高速傳輸技術的頂端固然是默升的願景,但他們也非常重視客戶在設備升級上的困難,尤其是成本方面。因為資料中心的建置成本昂貴,一旦伺服器採購建置完成,要再進行更動和升級都是很大的工程,因此默升也設計出全球首創的高轉低的轉接傳輸線,讓客戶可以彈性、逐步的升級設備。


Bill Brennan現場展示了旗下最新一款能無縫轉接100G對25G(4 x 25G)頻寬速度的連接方案,透過這線材,就能讓100G的設備與25G的設備直接連接,無須任何的轉接設備。



圖四 : 默升的產品都從100G起跳,而多以銅材料製作,佈署上很具成本優勢,但旗下也有光纖產品。(攝影/籃貫銘)
圖四 : 默升的產品都從100G起跳,而多以銅材料製作,佈署上很具成本優勢,但旗下也有光纖產品。(攝影/籃貫銘)

他強調,針對最嚴峻的資料中心需求,因此Credo的產品都從100G的頻寬起跳。而產品多以銅(Copper)材料製作,因此十分經濟,佈署上很具成本優勢,但旗下也有光纖產品,以因應不同的佈署需求。


就是,我相信

另一個亮點,默升雖然是美商,但其成立的過程和生產製造的供應鏈,都跟台灣和中國關係密切,除了辦公室分別設置在美國加州、上海、台灣和香港外,其中一個股東還是來自於台灣,因此默升的成功幾乎是奠定在大中華的市場上。


至於默升的Credo是什麼意思,Bill Brennan解釋說,Credo其實是義大利語,意思是「我相信(I believe)」。


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