此外，日益复杂的科学、技术和金融计算应用需要功能更强大的超级计算机和规模更大的高性能集群。安装大型海量数值处理器，例如橡树岭国家实验室的 Cray“Jaguar”、洛斯阿拉莫斯国家实验室的 IBM“Roadrunner”以及德克萨斯高级计算中心的 Sun“Ranger”，可能需要使用上千根电缆和数公里长的线缆才能完成与服务器、交换机和存储设备的所有连接。.
多核处理器、虚拟化和整合技术的进步，以及主机总线速度、内存和存储容量的提升，使得设计人员能够将更多功能集成到系统中。然而，这类技术也对带宽容量、功耗和温度控制提出了更高的要求。使用高速 I/O 端口时，空间限制也必须考虑在内。机架尺寸似乎不太可能增加，因此，增加 I/O 端口数量和带宽的途径要么是提高交换电路的端口密度，要么是提高每条线路的信号速率。.
高速I/O解决方案：
好消息是，目前开发的I/O系统已经能够满足许多此类需求。行业领先企业和一些行业组织正致力于制定相关规范，以确保硬件连接、信令传输和软件通信的兼容性和网络功能。光互联论坛（Optical Internetworking Forum）、Infiniband贸易协会、IEEE 802.3工作组、INCITS T10和T11以及SFF委员会等组织都做出了重要贡献。
目前，SFP+ 连接正在取代 SFP 连接，用于以太网和光纤通道。SFP+ 系统与 SFP 占用相同的电路板空间，但以太网带宽是 SFP 的十倍（10 Gb/s 对比 1 Gb/s），光纤通道带宽是 SFP 的两倍（8.5 Gb/s 对比 4.25 Gb/s）。此外，SFP+ 系统还允许根据安装需求，使用铜缆或光纤自由分配和配置任何可用的系统端口。.
不断涌现的新型连接技术推动了更高带宽端口的开发。QSFP+ 系统采用 4 x 10 Gb/s 配置，实现 40 Gb/s 的端口带宽。CXP 系统提供 12 条通道，可支持 100 至 120 Gb/s 的带宽。QSFP+ 和 CXP 专为互连的 InfiniBand 四倍数据速率 (QDR) 4x 和 12x 连接而设计，预计在年底 IEEE 802.3ba 规范发布时，它们将可用于 40 Gb/s 和 100 Gb/s 的连接。.
比较三种不同端口类型的相对带宽密度可知，QSFP+ 和 CXP 可以显著提高交换机电路的 I/O 端口带宽密度。单个 10 Gb/s 的 SFP+ 端口每英寸可提供约 16 Gb/s 的带宽，QSFP+ 的带宽是其三倍（每英寸 48 Gb/s），而 CXP 的带宽则高达每英寸 113 Gb/s（提高了 2.3 倍）。采用分组、并排和双端口配置，系统设计人员可以利用某些端口类型实现更高的带宽密度。.
SFP+、QSFP+ 或 CXP 主机端口可与 5 至 7 米（或更长，具体取决于验收标准）的无源铜缆配合使用；也可与长达 15 米（或更长，具体取决于验收标准）的有源均衡铜缆配合使用；或者，还可以连接带有光连接器的光收发器，从而实现无源光纤连接，进一步延长电缆长度。这种方式允许安装人员和用户根据具体安装情况定制电缆连接配置。.
随着用于高性能计算 (HPC) 系统中 Infiniband QDR 连接的 QSFP+ 和 CXP 技术的演进，一种名为有源光缆 (AOC) 的新型光缆方案应运而生。在 AOC 连接中，光纤直接连接到位于光缆两端金属外壳内的光收发器。这种集成式电光连接通过减少组件数量并提供外部电气接口来降低成本。这些端到端解决方案在 HPC 系统中越来越受欢迎，因为它们可以降低购置和运营成本，消除互操作性问题，提高眼部安全，改善与光连接器污染和清洁相关的问题；此外，它们还能提高可靠性。最新的预测显示，AOC 市场将以每年近 39% 的速度增长，到 2013 年达到 1.92 亿美元。.
未来目标
各行业组织之间的讨论才刚刚开始，但目前看来，电通道的速度将会持续提升。以太网、光纤通道和InfiniBand似乎都将目标速度设定为未来高速I/O端口线路的25-28 Gb/s。考虑到这些速度，在解决外形尺寸和规格问题之前，连接器和连接容量的提升仍任重道远。然而，我们可以预见的是端口带宽密度将会提高。例如，更紧凑的QSFP外形尺寸（4 x 25 Gb/s）最终可能会取代原有的10 x 10 Gb/s配置，用于100 Gb/s的连接。.
随着25-28 Gb/s铜缆的技术难度和成本逐渐限制其应用，光互连的重要性预计将持续提升。一些预测估计，直接连接的无源铜缆的最大长度将在2到3米之间。这一限制很可能会促使数据中心采用光纤，无论是用于集成AOC连接，还是作为单个收发器和光缆的模块。.
