謝至恩隨著人工智慧 (AI) 技術快速發展，企業在部署大規模 AI 模型時，GPU 的運算能力雖然關鍵，但資料傳輸的延遲與頻寬不足往往成為效能瓶頸。為解決此一挑戰，全球高速連接方案領導廠商 Astera Labs 近日宣布，其全新的 PCIe 6 連接產品組合正式進入量產階段。此次發表的重點包括業界首創的「Aries 6 PCIe 智慧 Gearbox」，以及一系列智慧型 PCIe 6 連接解決方案，全面解決資料中心高速連接的需求，助力企業快速部署下一代 AI 和雲端基礎設施。
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GPU 高速互連成為 AI 基礎建設關鍵
AI 訓練模型的規模與複雜度持續升高，參數數量動輒達到數兆等級。 GPU 雖然提供強大的運算能力，但 GPU 之間的資料傳輸瓶頸卻嚴重限制了系統整體效能。因此，低延遲、高頻寬的高速連接技術逐漸成為資料中心提升效率的關鍵因素之一。
PCI Express 6.0(PCIe 6) 正是因應這種高速資料傳輸需求而生，提供高達每秒 64 GT(Gigatransfers per second) 的傳輸速率，達到上一代 PCIe 5 的兩倍，透過 PAM4 編碼技術與先進的錯誤更正 (FEC) 機制，確保高速訊號完整性。然而，新世代 PCIe 6 設備如何與現有大量的 PCIe 5 硬體順利共存，一直是企業升級的痛點。
業界首款 PCIe 6 智慧 Gearbox 解決方案
Astera Labs 最新推出的「Aries 6 PCIe 智慧 Gearbox」，正是為了解決 PCIe 6 與 PCIe 5 之間跨世代銜接所設計的業界首款智慧橋接解決方案。此 Gearbox 可將 PCIe 6 設備的 PAM4 高速訊號及固定封包 (FLIT) 轉譯成 PCIe 5 所使用的 NRZ 訊號與交易層封包 (TLP)，進而避免高速 GPU 與較舊設備直接相連時被迫降速的問題。
想像兩條鐵路－一條是舊式月台（PCIe 5，32 GT/s 、 NRZ），另一條是最新子彈列車專線（PCIe 6，64 GT/s 、 PAM4 ＋ FEC ＋ FLIT）。如果直接對接，子彈列車只能被迫降速，浪費了一半軌道。 Astera Labs 的 Aries 6 Smart Gearbox 就像一座「智慧換軌站」，在中途完成訊號與協定的雙重轉譯，讓列車保持全速，同時保證舊月台也能安全接車。
Astera Labs 首度展示了 Gearbox 如何有效橋接兩個世代間的技術差異，其內建智慧數位訊號處理器 (DSP) 能夠快速且精準地完成 PAM4 與 NRZ 的訊號轉譯，內部彈性快取區更可平衡兩個不同速率間的資料流動。透過這種智慧橋接技術，企業可以直接使用最新一代的 GPU，不需一次性更換現有設備，大幅降低升級成本。
實際測試數據顯示，採用 Aries 6 Gearbox 後，原本需要降速一半的 PCIe 6 GPU 通道可以完整保持每秒 64 GT 傳輸速度，下游的 PCIe 5 設備則維持每秒 32 GT 的效能，整體 AI 系統叢集交換時間縮短達 40% 。
PCIe 6 全產品線量產與部署
除了 Gearbox，Astera Labs 還發表了完整 PCIe 6 產品線，包括：
- Scorpio P 系列智慧型 Fabric Switches：專為 AI 系統節點設計，提供高頻寬、低延遲的 GPU 、 CPU 、 NIC 、 SSD 互連，實現跨機架和跨節點的資料交換需求。
- Aries 6 PCIe/CXL 智慧型 DSP Retimers：專門解決 PCIe 6 和 CXL 3.x 高速訊號傳輸完整性挑戰，延伸傳輸距離達 3 倍以上，功耗更低，並支援超大規模資料中心部署。
- Aries 6 PCIe/CXL 智慧型電纜模組 (SCMs)：以主動式銅纜 (AEC) 方式將 PCIe 6 訊號傳輸距離延伸至 7 米，適合高密度 GPU 伺服器機櫃內及跨機架連線。
- PCIe 6 光學 DSP 技術：可搭配主動光纜 (AOC) 與光收發模組，進一步延伸 GPU 叢集間連接距離，滿足更大型資料中心的需求。
Astera Labs 執行副總裁 Thad Omura 表示，這些產品已成功通過包括 NVIDIA 、 Micron 等領先 AI 和雲端伺服器廠商的驗證，並已開始同步量產。隨著這些方案的推出，企業將可更快速、更順暢地部署最新的 AI 基礎設施，推動 AI 產業進一步蓬勃發展。
Astera Labs 與 NVIDIA 合作協助 AI 資料中心部署 Blackwell GPU 平台
Astera Labs 同步揭開與 GPU 龍頭 NVIDIA 在最新「Blackwell GPU 平台」的合作細節。透過 Astera Labs 專為高速連接所設計的 Scorpio P 系列智慧型 Fabric Switches，以及 Aries 6 PCIe 智慧 Gearbox，兩家公司共同打造了新一代 GPU 運算平台，大幅提升 AI 模型訓練與推論效能。
Astera Labs 特別指出，NVIDIA 最新的模組化 GPU 伺服器平台「MGX(Modular GPU eXtreme)」，已經整合 Scorpio P 智慧 Fabric Switches 。這套方案允許企業在部署 Blackwell GPU 時，可以彈性選擇並調整 GPU 、網路介面卡 (NIC) 與中央處理器 (CPU) 的連接規模，以最佳化整體 AI 系統效能。
Cloud-Scale Interop Lab 助攻 Blackwell 互通性驗證
為了進一步強化與 NVIDIA 的合作，Astera Labs 特別在 Santa Clara 與台灣兩地成立了 Cloud-Scale Interop Lab，專門用於實機驗證與測試跨世代硬體互通性。實驗室中已成功完成 NVIDIA Blackwell GPU 、 Micron PCIe 6 SSD 、 Scorpio P 智慧交換器以及 Aries 6 PCIe Gearbox 之間的端到端流量測試，提供全面的效能驗證數據。
這項服務將允許 NVIDIA 的 ODM 與其他合作夥伴，在實際量產前就能確保產品的互操作性與最佳化配置，大幅縮短產品從設計到上市的時程。 Astera Labs 強調，透過此實驗室協助，NVIDIA 以及其他客戶在 AI 伺服器與叢集的部署時程最高可加速 20-30% 。
COSMOS 軟體平台強化 Blackwell GPU 系統管理
Astera Labs 除了硬體層面的強化之外，也透過 COSMOS 管理軟體深度整合 NVIDIA Blackwell GPU 平台。 COSMOS 可提供資料中心管理者即時監測 GPU 與交換器之間的鏈路狀態，進行預測性維護與故障診斷，提升整體系統穩定性與可用性。此外，COSMOS 支援標準 API 與 Kubernetes Operator，方便與現有資料中心管理系統快速整合，進一步提升資料中心運維效率。
放眼未來，Astera Labs 正積極參與開放式 GPU 互連規範「UALink」的推動。 UALink 最新版本單埠頻寬高達 800 Gbps，支援最多 1,024 個 GPU 互連，旨在提供更低延遲的共享記憶體互動模式。 Astera Labs 作為 UALink 聯盟董事成員，預計今年 11 月推出完整的晶片與模組產品線，進一步推動 AI 互連技術標準的革新。
Astera Labs PCIe 6 解決方案降低 AI 升級成本、加速部署
Astera Labs 透過智慧化的 Gearbox 技術與全系列 PCIe 6 產品組合，成功解決了跨世代設備銜接與升級成本問題，為 AI 市場打開了更靈活且高效的升級途徑。這種「世代橋」技術不僅避免了設備提前淘汰的浪費，更協助企業快速適應 AI 技術不斷進化的腳步。 Astera Labs 此次 PCIe 6 產品系列的推出，無疑將進一步加速 AI 與雲端市場的成長與轉型，奠定其在高速連接市場的領導地位。
