据报道,随着AI服务器、交换器和数据中心互联速度不断提升,铜线传输的物理限制逐渐成为市场热议话题。其中一个核心问题便是趋肤效应(Skin Effect)。当信号频率升高时,电流分布不再均匀,而是集中于导体表面流动。这导致导线的有效截面缩小,交流电阻增加,传输损耗、发热和信号失真等问题随之加剧。
趋肤效应的成因在于电流变化引发的磁场波动。根据法拉第定律和楞次定律,这种磁场变化会在导体内产生反向作用,抑制电流变化。频率越高,电磁作用越显著,电流越趋向于导体表面流动。
尽管趋肤效应是铜线在高速传输中性能受限的重要原因,但它并非唯一因素。传输距离、介质损耗、串扰、功耗、散热及信号完整性等同样制约着铜线的应用。随着数据中心互联速度从数十Gbps迈向数百Gbps,这些挑战叠加,显著提升了高速铜连接的设计难度和成本。这也促使业界加速探索光连接、CPO等替代方案。