DAC, AEC, AOC e ACC High Speed Data Transmission Cable Guide

DAC, AEC, AOC e ACC High Speed Data Transmission Cable Guide

• 2025-01-10 11:38:28
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Nell ' odierna industria altamente competitiva delle comunicazioni, tutti sperano di ottenere un vantaggio competitivo, sia in termini di prestazioni, efficienza o costi. Sebbene molte ristrutturazioni dei data center si concentrino sulle configurazioni di adattatore di rete e switch, un modo estremamente fondamentale ma altrettanto efficace per migliorare i data center distribuiti è quello di ripensare i cavi di interconnessione. Attualmente, ci sono quattro diverse forme di cavi di trasmissione dati sul mercato, vale a dire DAC (Direct Attach Cable), AOC (Active Optical Cable), AEC (Active Electrical Cable) e ACC (Active Copper Cable), che differiscono nei media di trasmissione, nelle caratteristiche di prestazione e negli scenari di applicazione. Conosciamo insieme oggi DAC, AEC, AOC e ACC. Chi sarà il vincitore finale nel campo della comunicazione dei dati?

Cavi DAC ad alta velocità

Principio tecnico:

I cavi ad alta velocità DAC (Direct Attach Cable), generalmente tradotti come cavi diretti o cavi diretti in rame, sono di solito assemblaggi di cavi acquistati in lunghezze fisse con connettori fissi a entrambe le estremità. Le porte non possono essere sostituite, e le teste del modulo e i cavi in rame non possono essere separati. I cavi ad alta velocità sono stati sempre più accettati e utilizzati da un numero sempre maggiore di utenti a causa dei loro notevoli vantaggi come prestazioni ad alto costo, alta efficienza, alta velocità, alta integrazione e bassa perdita. Sono diventati la prima scelta per le soluzioni di comunicazione dati ad alta velocità e sono ampiamente utilizzati nelle reti di storage area, nei data center e nelle connessioni di computer ad alte prestazioni.

Struttura di base dei cavi ad alta velocità:

Essi sono principalmente costituiti da cavi di base con conduttori placcati in argento e tre materiali isolanti tra cui isolamento in schiuma, Teflon e PP. Poi, la schermatura della coppia di fili e la schermatura complessiva vengono adottate per formare cavi ad alta velocità. I cavi ad alta velocità hanno eccellenti prestazioni di attenuazione, bassa latenza e capacità anti-interferenza, possono raggiungere la trasmissione a banda larga ad alta frequenza, hanno specifiche che vanno da 32 a 24 AWG e strutture multiple come 2P, 4P, 8P o 16P, e possono essere applicati in vari scenari di applicazione.

Vantaggi dei cavi ad alta velocità DAC:

Sono diventati la soluzione preferita per gli utenti in scenari di applicazione a corta distanza e sono ampiamente utilizzati in scenari di interconnessione dei data center come dispositivi di storage SATA, sistemi RADI, router core e Ethernet 10G o 40G. Nei data center, i cavi in rame sono generalmente utilizzati per collegare server e reti di area di archiviazione. Poiché i cavi in rame passivi sono economici e hanno velocità di trasmissione elevate, sono diventati la soluzione migliore per la trasmissione a corte distanze.

Alta performance:

Adatto per il cablaggio a corta distanza nei data center, con una vasta gamma di applicazioni e forti capacità di commutazione di schema di integrazione.

Conservazione dell 'energia e protezione ambientale: il materiale interno dei cavi ad alta velocità è il nucleo di rame e i cavi in rame hanno buoni effetti di dissipazione del calore naturale, che risparmiano energia e rispettoso dell' ambiente.

Basso consumo energetico: i cavi ad alta velocità hanno un basso consumo energetico. Poiché i cavi passivi non richiedono un alimentatore, il consumo energetico dei cavi attivi è generalmente di circa 440 mW.

Basso costo: il prezzo dei cavi in rame è molto inferiore a quello delle fibre ottiche. L'utilizzo di cavi ad alta velocità può ridurre notevolmente il costo del cablaggio dell 'intero data center.

Cavi ad alta velocità AEC

Principio tecnico:

I cavi elettrici attivi aggiungono architetture di chip CDR (Clock Data Recovery) e Retimer ad entrambe le estremità del cavo per non solo amplificare e equalizzare i segnali di trasmissione, ma anche rimodellare i segnali, estendendo così la distanza di trasmissione. Sono adatti per scenari di applicazione che richiedono lunghe distanze, bassi consumi energetici e design compatto.

Struttura di base dei cavi ad alta velocità:

Essi sono principalmente costituiti da fili di base con conduttori placcati in argento e materiali isolanti in Teflon. Poi, la schermatura della coppia di fili e la schermatura complessiva vengono adottate per formare cavi ad alta velocità. I cavi ad alta velocità hanno eccellenti prestazioni di attenuazione, basso ritardo e capacità anti-interferenza, possono raggiungere la trasmissione a banda larga ad alta frequenza, hanno specifiche che vanno da 28 a 24 AWG e strutture multiple come 8P e 16P, e possono essere applicati in vari scenari di applicazione.

Vantaggi dei cavi ad alta velocità AEC:

I cavi attivi AEC sono prodotti dalla HiWire Alliance. La specifica AEC di HiWire definisce gli standard per le specifiche elettriche e meccaniche di base. I cavi attivi AEC supportano velocità di trasmissione di 100G, 200G e 400G, e i tipi di imballaggio includono QSFP56, OSFP e QSFP-DD. La distanza di trasmissione più lunga può raggiungere i 7 metri. Dispongono della funzione di correzione degli errori in avanti (FEC) e della funzione di ri-timing del cavo, che possono garantire segnali completamente equalizzati con un tasso di errore di bit ultra basso.

I cavi attivi AEC sono la tecnologia chiave per l'architettura DDC (Distributed Chassis). Essi superano le limitazioni di densità, peso e prestazioni dei DAC a cavo di rame e i problemi di costo e disponibilità di AOC I loro vantaggi risiedono nel basso consumo energetico, bassi costi e risparmio di spazio. Il consumo energetico è inferiore del 25% rispetto a quello dei dispositivi ottici, il costo è inferiore del 50% rispetto a quello dei componenti ottici, il volume è più piccolo di quello del DAC e possono risparmiare fino al 70% di spazio rispetto al DAC. Inoltre, sono più affidabili di quelli ottici.

I cavi attivi AEC sono utilizzati principalmente per il collegamento tra ToR e server e telaio distribuito. Ogni rack può essere collegato con fino a 500 cavi. Sono adatti per scenari di applicazione che richiedono trasmissione a lunga distanza, basso consumo energetico e design compatto, come le esigenze di interconnessione dei data center distribuiti, e i mercati delle telecomunicazioni e delle imprese.

• Consumo energetico: il consumo energetico di AOC e AEC è inferiore a quello di DAC, il che aiuta a ridurre il consumo energetico complessivo del sistema.
• Distanza di trasmissione: la distanza di trasmissione del DAC è limitata, di solito entro 5 metri. AEC può estendere la distanza di trasmissione a scenari di applicazione più lunghi attraverso la tecnologia di potenziamento del segnale.
• Prezzo: AOC ha un prezzo più alto a causa dell 'inclusione di laser e fibre ottiche. DAC e AEC sono relativamente economici e adatti per applicazioni su larga scala.
• Dimensioni e peso: Il volume e il peso di AOC e AEC sono minori rispetto a quelli di DAC, rendendoli più adatti per scenari di applicazione con spazio limitato.

Cavi ad alta velocità AOC

Principio tecnico:

I cavi ottici attivi AOC si riferiscono ai cavi di comunicazione che devono convertire segnali elettrici in segnali ottici o viceversa con l'aiuto di energia esterna durante il processo di comunicazione. I trasmettitori ottici a entrambe le estremità del cavo ottico forniscono funzioni di conversione fotoelettrica e trasmissione ottica. Assomigliano a cavi di rame. AOC utilizza un cavo ottico per collegare due connettori ad alta densità. AOC contiene laser all 'interno ed è relativamente costoso, ma ha prestazioni di trasmissione superiori.

Struttura di base dei cavi ad alta velocità:

In base a diversi scenari e requisiti di applicazione, la struttura dettagliata e i componenti dei cavi ad alta velocità AOC possono variare. Ad esempio, alcuni cavi AOC possono contenere anche altri dispositivi ausiliari come amplificatori ottici e attenuatori ottici per ottimizzare la trasmissione del segnale e garantire la stabilità del sistema. In generale, la struttura di base dei cavi ad alta velocità AOC è costituita da fibre ottiche, convertitori fotoelettrici e connettori.

Vantaggi dei cavi ad alta velocità AOC:

Innanzitutto, sono molto più leggeri rispetto agli altri due tipi di cavi ad alta velocità. In secondo luogo, poiché le fibre ottiche sono dielettriche, non sono facilmente influenzate dall 'interferenza elettromagnetica e sono adatte per applicazioni con requisiti di lunga distanza ed elevata affidabilità, come la connessione tra switch core e la trasmissione a lunga distanza all' interno dei data center.

Svantaggi dei cavi ad alta velocità AOC:

Rispetto ai cavi ad alta velocità, il costo dei cavi ottici attivi è relativamente elevato. La durata dei laser nei cavi ottici AOC è generalmente da 3 a 5 anni e sono difficili da riparare. Come un nuovo tipo di cavo ottico di trasmissione, i cavi ottici attivi devono convertire i segnali elettrici in segnali ottici o viceversa con l'aiuto di energia esterna durante il processo di comunicazione. Le perdite nel processo di conversione e le perdite di energia termica generate sono ragioni importanti per cui l'AOC è difficile da popularizzare al momento. Tuttavia, molte persone sul mercato pensano che i cavi ottici AOC abbiano una distanza di trasmissione più lunga e riducano l'interferenza elettromagnetica, quindi l'avvento di AOC ha causato l'intesa sbagliata che questa nuova tecnologia dovrebbe essere in tutti gli aspetti della rete.

Cavi ad alta velocità ACC

Principio tecnico:

ACC (Active Copper Cable) è un tipo di cavo di rame attivo. Aggiunge un certo Redriver lineare all 'estremità ricevente (estremità Rx) del cavo per fornire l'equalizzazione e la modellazione del segnale. Utilizza chip per compensare le perdite di alta frequenza del cavo in rame passivo DAC ed è più simile a un cavo attivo che amplifica i segnali analogici. Estende la distanza di trasmissione dei cavi tradizionali in rame a una più ampia gamma di scenari di applicazione. ACC può anche essere utilizzato per connettere ToR e server. Fornisce un modo economico ed efficiente per collegamenti brevi, fornendo così una maggiore trasmissione di larghezza di banda. La distanza di trasmissione di ACC può superare i 3m in trasmissione ad alta velocità. La scelta della corretta lunghezza del cavo è molto importante perché può essere una variabile chiave per le prestazioni complessive.

I cavi in rame attivi ACC supportano velocità di trasmissione e tipi di packaging come 10G SFP +, 25G SFP28, 40G QSFP +, 50G QSFP +, 100G QSFP28, 200G QSFP-DD, 400G OSFP, 800G OSFP, 400G QSFP DD e 800G QSFP-DD.

L'ACC viene utilizzato principalmente in scenari che richiedono amplificazione e riduzione del segnale. La distanza di trasmissione è relativamente corta e non ha funzioni di riparazione e rimodellazione. Il suo spazio di mercato è relativamente piccolo, ma ha ancora applicazioni in alcuni scenari che sono sensibili al costo e non hanno elevati requisiti per la distanza di trasmissione.

Riassunto: DAC, AEC, AOC, ACC

Nella scelta dei cavi di trasmissione dati, le considerazioni complete devono essere fatte in base ai requisiti applicativi specifici, alla distanza di trasmissione, al budget dei costi e alle limitazioni dello spazio. Nel campo della comunicazione dei dati, abbiamo visto emergere la tendenza applicativa di Ethernet. Si prevede che ACC si espanderà dalle applicazioni Infiniband a Ethernet. Crediamo che l'aggiornamento delle tariffe di interruttore dovrebbe anche guidare i cambiamenti nei metodi di connessione ad alta velocità nei data center. Si prevede che nuovi prodotti come AEC e ACC si espandano i clienti a valle. Pensiamo che l'emergere di interruttori ad alta velocità dovrebbe guidare l'aggiornamento delle tariffe delle porte. Il tradizionale DAC per cavi in rame è incline a enormi perdite e attenuazione dei segnali di trasmissione ad alte velocità. Per compensare l'attenuazione del segnale, il diametro del DAC deve essere continuamente aumentato. Secondo Amazon, il diametro esterno di un DAC 100G - Rate che supporta una trasmissione di 2,5 metri è di 6,7 mm, mentre il diametro esterno di un DAC a 400g - velocità che supporta una trasmissione di 2,5 metri raggiunge 11 mm, rendendo più difficile per i fornitori di cloud organizzare cavi di dati. Inoltre, il diametro esterno più grande del DAC significa anche un raggio di piegatura più ampio, con conseguente superficie del pavimento più grande e spazio occupato dell'intero rack. Attualmente, l'innovativa soluzione per connessioni in rame ad alta velocità è il cavo attivo AEC. Rispetto al DAC, AEC aggiunge chip ad entrambe le estremità del cavo di rame per recuperare i segnali e può ridurre le perdite e l'attenuazione generate quando i segnali ad alta velocità vengono trasmessi attraverso fili di rame. Pertanto, il diametro esterno dell'AEC è più piccolo di quello del DAC tradizionale, e lo spazio occupato è anche inferiore. Nella costruzione di cluster AI su larga scala, riteniamo che a causa della densità di interconnessione significativamente aumentata dei cluster AI rispetto al cloud computing, AEC con il suo diametro esterno più piccolo è più adatto per il cablaggio di rete su larga scala. Inoltre, la trasmissione a breve distanza, rispetto alle soluzioni di comunicazione ottica che utilizzano moduli ottici e fibre ottiche, AEC ha i vantaggi di basso costo, basso consumo di energia e basso costo di manutenzione. Secondo il calcolo di Credo, il costo complessivo di 400g AEC può essere ridotto del 53% rispetto alla soluzione AOC. Crediamo che in futuro, poiché la velocità di trasmissione della rete nei data center continua ad aumentare, il DAC dovrà affrontare maggiori difficoltà nella trasmissione a breve distanza, e metodi di connessione innovativi come l'AEC dovrebbero sostituire il DAC. Secondo la stima di Lightcounting nel dicembre 2023, i mercati di AOC, DAC e AEC erano 12 miliardi di dollari nel 2023 e dovrebbero raggiungere 28 miliardi di dollari nel 2028, con il CAGR di AOC, DAC e AEC dal 2023 al 2028 rispettivamente il 15%, il 25% e il 45%.