Guide du câble de transmission de données haute vitesse DAC, AEC, AOC et ACC

Guide du câble de transmission de données haute vitesse DAC, AEC, AOC et ACC

• 2025-01-10 11:38:28
• par Admin

Dans l'industrie des communications hautement concurrentielle d'aujourd 'hui, tout le monde espère gagner un avantage concurrentiel, que ce soit en termes de performance, d'efficacité ou de coût. Bien que de nombreuses rénovations de centres de données mettent l'accent sur les configurations d'adaptateurs réseau et de commutateurs, un moyen extrêmement fondamental mais tout aussi efficace d'améliorer les centres de données déployés consiste à repenser les câbles d'interconnexion.À l'heure actuelle, il existe quatre formes différentes de câbles de transmission de données sur le marché, à savoir DAC (câble d'attache directe), AOC (câble optique actif), AEC (câble électrique actif) et ACC (câble en cuivre actif), qui diffèrent dans le support de transmission, les caractéristiques de performance et les scénarios d'application. Découvrez le DAC, l'AEC, l'AOC et l'ACC ensemble aujourd 'hui. Qui sera le gagnant final dans le domaine de la communication des données ?

Câbles haute vitesse DAC

Principe technique :

Les câbles haute vitesse DAC (Direct Attach Cable), généralement traduits par câbles directs ou câbles en cuivre directs, sont généralement des ensembles de câbles achetés en longueurs fixes avec des connecteurs fixes aux deux extrémités. Les ports ne peuvent pas être remplacés et les têtes de module et les câbles en cuivre ne peuvent pas être séparés. Les câbles haute vitesse ont été de plus en plus acceptés et utilisés par de plus en plus d'utilisateurs en raison de leurs avantages remarquables tels que des performances coûteuses, une efficacité élevée, une vitesse élevée, une intégration élevée et une faible perte. Ils sont devenus le premier choix pour les solutions de communication de données à haute vitesse et sont largement utilisés dans les réseaux de stockage, les centres de données et les connexions informatiques haute performance.

Structure de base des câbles haute vitesse :

Ils se composent principalement de fils de noyau avec des conducteurs plaqués d'argent et trois matériaux isolants, y compris l'isolation en mousse, le téflon et le PP. Ensuite, le blindage de la paire de fils et le blindage global sont adoptés pour former des câbles à grande vitesse. Les câbles haute vitesse ont d'excellentes performances d'atténuation, un faible délai et une capacité anti-interférences, peuvent atteindre la transmission à large bande haute fréquence, ont des spécifications allant de 32 à 24 AWG et de multiples structures telles que 2P, 4P, 8P ou 16P, et peuvent être appliqués dans divers scénarios d'application.

Avantages des câbles haute vitesse DAC :

Ils sont devenus la solution privilégiée pour les utilisateurs dans les scénarios d'application à courte distance et sont largement utilisés dans les scénarios d'interconnexion de centres de données tels que les périphériques de stockage SATA, les systèmes RADI, les routeurs de base et l'Ethernet 10G ou 40G. Dans les centres de données, les câbles en cuivre sont généralement utilisés pour relier les serveurs et les réseaux de stockage. Parce que les câbles en cuivre passifs sont peu coûteux et ont des vitesses de transmission rapides, ils sont devenus la meilleure solution pour la transmission à courte distance.

Haute performance :

Convient pour le câblage à courte distance dans les centres de données, avec un large éventail d'applications et de fortes capacités de commutation de schéma d'intégration.

Économie d'énergie et protection de l'environnement : le matériau interne des câbles à grande vitesse est le noyau de cuivre et les câbles en cuivre ont de bons effets de dissipation de chaleur naturelle, qui sont économe en énergie et respectueux de l'environnement.

Faible consommation d'énergie : Les câbles haute vitesse ont une faible consommation d'énergie. Comme les câbles passifs ne nécessitent pas d'alimentation électrique, la consommation d'énergie des câbles actifs est généralement d'environ 440 mW.

Faible coût : le prix des câbles en cuivre est beaucoup plus bas que celui des fibres optiques. L'utilisation de câbles haute vitesse peut réduire considérablement le coût du câblage de l'ensemble du centre de données.

Câbles haute vitesse AEC

Principe technique :

Les câbles électriques actifs ajoutent des architectures de puces CDR (Clock Data Recovery) et Retimer aux deux extrémités du câble pour non seulement amplifier et égaliser les signaux de transmission, mais aussi remodeler les signaux, étendant ainsi la distance de transmission. Ils sont adaptés pour les scénarios d'application nécessitant une longue distance, une faible consommation d'énergie et une conception compacte.

Structure de base des câbles haute vitesse :

Ils se composent principalement de fils de noyau avec des conducteurs plaqués argent et des matériaux isolants en téflon. Ensuite, le blindage de la paire de fils et le blindage global sont adoptés pour former des câbles à grande vitesse. Les câbles haute vitesse ont d'excellentes performances d'atténuation, un faible délai et une capacité anti-interférences, peuvent atteindre la transmission à large bande haute fréquence, ont des spécifications allant de 28 à 24 AWG et des structures multiples telles que 8P et 16P, et peuvent être appliqués dans divers scénarios d'application.

Avantages des câbles haute vitesse AEC :

Les câbles actifs AEC sont distribués par l'Alliance HiWire La spécification AEC HiWire définit les normes pour les spécifications électriques et mécaniques de base. Les câbles actifs AEC prennent en charge les débits de transmission de 100G, 200G et 400G, et les types d'emballage comprennent QSFP56, OSFP et QSFP-DD. La plus longue distance de transmission peut atteindre 7 mètres. Ils disposent de la fonction de correction d'erreur directe (FEC) et de la fonction de re-synchronisation du câble, qui peuvent assurer des signaux entièrement égalisés avec un taux d'erreur binaire ultra-bas.

Les câbles actifs AEC sont la technologie clé permettant l'architecture DDC (Distributed Chassis). Ils surmontent les limitations de densité, de poids et de performance des DAC câbles en cuivre et les problèmes de coût et de disponibilité de l'AOC. Leurs avantages résident dans la faible consommation d'énergie, le faible coût et l'économie d'espace. La consommation d'énergie est 25% inférieure à celle des dispositifs optiques, le coût est 50% inférieur à celui des composants optiques, le volume est plus petit que celui du DAC, et ils peuvent économiser jusqu'à 70% d'espace par rapport au DAC. De plus, ils sont plus fiables que les optiques.

Les câbles actifs AEC sont principalement utilisés pour la connexion entre le ToR et les serveurs et le châssis distribué. Chaque rack peut être câblé avec jusqu'à 500 câbles. Ils sont adaptés aux scénarios d'application nécessitant une transmission longue distance, une faible consommation d'énergie et une conception compacte, tels que les besoins d'interconnexion des centres de données distribués, et les marchés des télécommunications et des entreprises.

• Consommation énergétique : La consommation énergétique de l'AOC et de l'AEC est inférieure à celle du DAC, ce qui contribue à réduire la consommation énergétique globale du système.
• Distance de transmission : La distance de transmission du DAC est limitée, généralement à moins de 5 mètres. AEC peut étendre la distance de transmission à des scénarios d'application plus longs grâce à la technologie d'amélioration du signal.
• Prix : AOC a un prix plus élevé en raison de l'inclusion de lasers et de fibres optiques. Les DAC et AEC sont relativement bon marché et adaptés aux applications à grande échelle.
• Taille et Poids : Le volume et le poids de l'AOC et de l'AEC sont plus petits que ceux du DAC, ce qui les rend plus adaptés aux scénarios d'application avec un espace limité.

AOC câbles haute vitesse

Principe technique :

Les câbles optiques actifs AOC font référence aux câbles de communication qui doivent convertir les signaux électriques en signaux optiques ou vice versa à l'aide d'une énergie externe pendant le processus de communication. Les émetteurs-récepteurs optiques aux deux extrémités du câble optique fournissent des fonctions de conversion photoélectrique et de transmission optique. Ils ressemblent à des câbles de cuivre. AOC utilise un câble optique pour connecter deux connecteurs à haute densité. L'AOC contient des lasers à l'intérieur et est relativement coûteux, mais a des performances de transmission supérieures.

Structure de base des câbles haute vitesse :

En fonction des différents scénarios d'application et des exigences, la structure détaillée et les composants des câbles haute vitesse AOC peuvent varier. Par exemple, certains câbles AOC peuvent également contenir d'autres dispositifs auxiliaires tels que des amplificateurs optiques et des atténuateurs optiques pour optimiser la transmission du signal et assurer la stabilité du système. En général, la structure de base des câbles haute vitesse AOC se compose de fibres optiques, de convertisseurs photoélectriques et de connecteurs.

Avantages des câbles haute vitesse AOC :

Tout d'abord, ils sont beaucoup plus légers que les deux autres types de câbles à grande vitesse. Deuxièmement, les fibres optiques étant diélectriques, elles ne sont pas facilement affectées par les interférences électromagnétiques et conviennent aux applications nécessitant une longue distance et une fiabilité élevée, telles que la connexion entre les commutateurs de base et la transmission longue distance au sein des centres de données.

Inconvénients des câbles haute vitesse AOC :

Comparé aux câbles à grande vitesse, le coût des câbles optiques actifs est relativement élevé. La durée de vie des lasers dans les câbles optiques AOC est généralement de 3 à 5 ans, et ils sont difficiles à réparer. En tant que nouveau type de câble optique de transmission, les câbles optiques actifs doivent convertir les signaux électriques en signaux optiques ou vice versa à l'aide d'une énergie externe pendant le processus de communication. Les pertes dans le processus de conversion et les pertes d'énergie thermique générées sont des raisons importantes pour lesquelles l'AOC est difficile à populariser à l'heure actuelle. Cependant, de nombreuses personnes sur le marché pensent que les câbles optiques AOC ont une plus longue distance de transmission et réduisent les interférences électromagnétiques, de sorte que l'avènement de l'AOC a causé l'incompréhension que cette nouvelle technologie devrait être adoptée dans tous les aspects du réseau.

Câbles haute vitesse ACC

Principe technique :

ACC (Active Copper Cable) est un type de câble en cuivre actif. Il ajoute un certain Redriver linéaire à l'extrémité réceptrice (extrémité Rx) du câble pour fournir l'égalisation et la mise en forme du signal. Il utilise des puces pour compenser les pertes de haute fréquence du câble passif en cuivre DAC et ressemble davantage à un câble actif qui amplifie les signaux analogiques. Il étend la distance de transmission des câbles en cuivre traditionnels à un plus large éventail de scénarios d'application. ACC peut également être utilisé pour connecter ToR et des serveurs. Il fournit un moyen économique et efficace pour les liaisons courtes, fournissant ainsi une transmission de bande passante plus grande. La distance de transmission de l'ACC peut dépasser 3m en transmission à grande vitesse. Le choix de la bonne longueur de câble est très important car il peut être une variable clé pour les performances globales.

Les câbles en cuivre actifs ACC prennent en charge les taux de transmission et les types d'emballage tels que 10G SFP +, 25G SFP28, 40G QSFP +, 50G QSFP +, 100G QSFP28, 200G QSFP-DD, 400G OSFP, 800G OSFP, 400G QSFP DD et 800G QSFP-DD.

L'ACC est principalement utilisé dans des scénarios nécessitant une amplification et une réduction du signal. La distance de transmission est relativement courte et n'a pas de fonctions de réparation et de remodelage. Son espace de marché est relativement petit, mais il a encore des applications dans certains scénarios qui sont sensibles au coût et n'ont pas d'exigences élevées pour la distance de transmission.

Résumé : DAC, AEC, AOC, ACC

Lors du choix des câbles de transmission de données, des considérations détaillées doivent être prises en fonction des exigences spécifiques de l'application, de la distance de transmission, du budget et des limites d'espace. Dans le domaine de la communication de données, nous avons vu émerger la tendance applicative d'Ethernet. L'ACC devrait s'étendre des applications Infiniband aux applications Ethernet. Nous pensons que la mise à niveau des taux de commutation devrait également entraîner des changements dans les méthodes de connexion haute vitesse dans les centres de données. On s'attend à ce que de nouveaux produits tels que AEC et ACC élargissent les clients en aval. Nous pensons que l'émergence de commutateurs plus rapides devrait conduire à la mise à niveau des tarifs de port. Traditionnel câble de cuivre DAC est sujette à d'énormes pertes et l'atténuation des signaux de transmission à des vitesses élevées. Pour compenser l'atténuation du signal, le diamètre du DAC doit être continuellement augmenté. Selon Amazon, le diamètre extérieur d'un DAC 100G qui prend en charge une transmission de 2,5 mètres est de 6,7 mm, tandis que le diamètre extérieur d'un DAC à taux 400 G qui prend en charge une transmission de 2,5 mètres atteint 11 mm, ce qui rend plus difficile pour les fournisseurs de cloud d'organiser des câbles de données. En outre, le diamètre extérieur plus grand de DAC signifie également un plus grand rayon de flexion, ce qui entraîne une plus grande surface au sol et l'espace occupé de l'ensemble du rack. Actuellement, la solution innovante pour les connexions en cuivre à haute vitesse est le câble actif AEC. Par rapport au DAC, AEC ajoute des puces aux deux extrémités du câble de cuivre pour récupérer les signaux et peut réduire les pertes et l'atténuation générées lorsque les signaux à haute vitesse sont transmis par des fils de cuivre. Par conséquent, le diamètre extérieur de l'AEC est plus petit que celui du DAC traditionnel, et l'espace occupé est également plus bas. Dans la construction de clusters IA à grande échelle, nous pensons qu'en raison de l'augmentation significative de la densité d'interconnexion des clusters AI par rapport au cloud computing, AEC avec son diamètre extérieur plus petit est plus approprié pour le câblage réseau à grande échelle. En outre, la transmission à courte distance, par rapport aux solutions de communication optique utilisant des modules optiques et des fibres optiques, AEC présente les avantages de faible coût, faible consommation d'énergie et faible coût de maintenance. Selon le calcul de credo, le coût global de 400G AEC peut être réduit de 53% par rapport à la solution AOC. Nous pensons qu'à l'avenir, à mesure que le taux de transmission du réseau dans les centres de données continuera d'augmenter, DAC sera confronté à de plus grandes difficultés dans la transmission à courte distance, et des méthodes de connexion innovantes telles que AEC devraient remplacer DAC. Selon l'estimation de Lightcounting en décembre 2023, les marchés de l'AOC, du DAC et de l'AEC étaient de 12 milliards de dollars américains en 2023 et devraient atteindre 28 milliards de dollars en 2028, le TCAC de l'AOC, du DAC et de l'AEC de 2023 à 2028 étant respectivement de 15%, 25% et 45%.