AI運算需要更快的運算處理速度，加快高速傳輸規格的更新。面對新一代的傳輸規格，IC設計、產品測試與電路保護，都需要在訊號的完整性等方面下足苦功。
AOC傳輸更快/更遠
(承前文)資料傳輸的頻寬需求越來越高，速度也越來越快，帶動AOC的應用成長。光程研創(Artilux) BD Manager廖瑞庭(圖3)說明，根據調研機構All ied Market Research預估，2020~2030年消費性AOC市場的年均複合成長率為22%。未來幾年內，可望看到AOC應用爆發性成長。
相較於銅線，AOC的傳輸速度更快、線長更長，並且電磁干擾(EMI)更小，因此傳輸的可靠性較高。同時，光的傳輸沒有EMI 問題，可以傳輸的距離也更長。AOC主要的應用場景包含雲端、資料中心、HPC、車用通訊，或是建立遠端會議系統等應用。
其中，USB作為常見的消費性連接線，也導入了AOC技術。USB的傳輸速度在USB 3.0之後呈現倍數成長，USB4 v2.0勢必會提供更高的傳輸速度，採用AOC技術就能滿足更多元的傳輸需求。例如，遠端會議使用的網路攝影機(Webcam)常會採用USB AOC傳輸線，建立穩定、快速且安全的通訊環境。
而電動車的傳輸系統，具備輕量化與簡化系統設計的需求，就能透過USB AOC減輕整車纜線的重量。越複雜的通訊系統，會面臨較難克服的EMI問題，並且在車用通訊中影響系統安全。未來若是實現車與車之間的通訊，汽車移動時的訊號干擾會變得非常嚴重。因此廖瑞庭預期，未來車用通訊將會導入AOC應用。
ESD保護元件確保傳輸連接埠安全
高速傳輸應用蓬勃發展，傳輸連接埠在電路架構上需要靜電放電(ESD)保護元件，避免外電衝擊。Littelfuse應用工程師Ricky Fang(圖4)說明，過去在產線上，會出現產品在組裝時，因為靜電而損壞的情況。因此國際組織針對電子產品，ESD的測試標準。ESD規範針對車用與消費電子不同，IEC 6100-4-2的測試電壓包含8Kv、15Kv等，消費電子符合8Kv，車用則需要通過15Kv以上的電壓測試。通常車用電子的ESD能力會在30Kv以上。
挑選ESD保護元件時，是以產品的訊號傳輸速度區分。ESD保護元件以pF作為電荷的容值。從訊號打出去之後產生的眼圖分析(圖5)，放置ESD保護元件之前， 眼圖中的形狀是多個完整的半圓形，訊號不會受到干擾。若是放置符合產品訊號傳輸速度的保護元件，半圓形只會受到些微的影響，訊號仍可以完整傳輸。
但如果選錯ESD保護元件，則會導致眼圖中的形狀大幅縮小，也就是造成訊號失真的情況。因此，選用ESD保護元件，除了需要參考電壓，也要將容值對訊號的影響納入考量，以確保訊號在傳輸過程中的衰減在容許範圍內，避免過多的插入損失(Insertion Loss)。
在高速傳輸方面，針對USB Type-C的ESD保護，在筆電方面多會選用具有防雷擊能力的ESD保護元件。筆電多數採用Type-C連接埠，筆電連接埠主要來自變壓器。理論上最需要受到保護的，是變壓器與筆電連接時產生的靜電。但是有三個筆電大廠的客戶反應，Type-C損壞，但不是因為ESD。後來發現Type-C是被瞬態雷擊能量打壞。所以目前筆電客戶選擇USB Type-C的ESD 保護元件，會優先選用具備雷擊防護能力的產品。
PCIe與USB等傳輸規格快速演進，以滿足AI運算不斷攀升的高速傳輸需求。面對新一代的傳輸規格，IC設計、產品測試與電路保護，都需要在訊號的完整性等方面下足苦功。同時AOC 技術也受到市場關注，光通訊未來可能成為打破傳輸速度瓶頸的關鍵。
LLM啟動高速傳輸世代 PCIe 6.0/USB4/AOC全速向前(1)
LLM啟動高速傳輸世代 PCIe 6.0/USB4/AOC全速向前(2)
