DAC 、 AEC 、 AOC 、および ACC 高速データ伝送ケーブルガイド

DAC 、 AEC 、 AOC 、および ACC 高速データ伝送ケーブルガイド

• 2025-01-10 11:38:28
• 管理者より

競争の激しい今日の通信業界では、誰もがパフォーマンス、効率、コストの面で競争優位性を高めることを望んでいます。多くのデータセンターの改修は、ネットワークアダプタとスイッチの構成に焦点を当てていますが、展開されたデータセンターを改善する非常に基本的かつ同様に効果的な方法は、相互接続ケーブルを再考することです。現在、市場に出回っているデータ伝送ケーブルには、 DAC （ Direct Attach Cable ） 、 AOC （ Active Optical Cable ） 、 AEC （ Active Electrical Cable ） 、 ACC （ Active Copper Cable ） の 4 つの異なる形態があり、伝送媒体、性能特性、アプリケーションシナリオが異なります。今日は DAC 、 AEC 、 AOC 、 ACC を一緒に紹介します。データ通信の分野で究極の勝者は誰でしょうか ？

DAC 高速ケーブル

技術原理：

DAC 高速ケーブル （ Direct Attach Cable ） は、一般的にダイレクトケーブルまたはダイレクト銅ケーブルと翻訳され、通常、両端に固定コネクタを備えた固定長さで購入されたケーブルアセンブリです。ポートを交換できず、モジュールヘッドと銅ケーブルを分離できません。高速ケーブルは、高コスト性能、高効率、高速、高集積、低損失などの顕著な利点により、ますます多くのユーザーによって受け入れられ、使用されています。高速データ通信ソリューションの第一選択となり、ストレージエリアネットワーク、データセンター、高性能コンピュータ接続に広く使用されています。

高速ケーブルの基本構造 ：

主に銀メッキ導体付きコアワイヤと、発泡絶縁、テフロン、 PP の 3 つの絶縁材料で構成されています。その後、ワイヤペアシールドと全体シールドを採用し、高速ケーブルを形成します。高速ケーブルは、優れた減衰性能、低遅延、抗干渉性を有し、高周波ブロードバンド伝送を実現でき、 32 ～ 24 AWG の範囲の仕様と 2 P 、 4 P 、 8 P 、 16 P などの複数の構造を有し、さまざまなアプリケーションシナリオに適用できます。

DAC 高速ケーブルの利点 ：

短距離アプリケーションシナリオのユーザーにとって好ましいソリューションとなり、 SATA ストレージデバイス、 RADI システム、コアルーター、 10 G または 40 G イーサネットなどのデータセンター相互接続シナリオで広く使用されています。データセンターでは、銅ケーブルは一般的にサーバーとストレージエリアネットワークの接続に使用されます。受動銅ケーブルは安価で高速な伝送速度を持つため、短距離伝送に最適なソリューションとなっています。

高性能：

データセンターの短距離配線に適し、幅広いアプリケーションと強力な統合スキームスイッチング機能を備えています。

省エネと環境保護 ： 高速ケーブルの内部材料は銅コアであり、銅ケーブルは省エネで環境に優しい優れた自然放熱効果を有します。

低消費電力 ： 高速ケーブルは低消費電力です。受動ケーブルは電源を必要としないため、アクティブケーブルの消費電力は一般的に約 440 mW です。

低コスト ： 銅ケーブルの価格は光ファイバーよりもはるかに低いです。高速ケーブルを使用することで、データセンター全体の配線コストを大幅に削減できます。

AEC 高速ケーブル

技術原理：

アクティブ電気ケーブルは、ケーブルの両端に CDR （ クロックデータ復旧 ） とリタイマーチップアーキテクチャを追加し、伝送信号を増幅して等化するだけでなく、信号を再形化し、伝送距離を延長します。長距離、低消費電力、コンパクトな設計を必要とするアプリケーションシナリオに適しています。

高速ケーブルの基本構造 ：

主に銀メッキ導体とテフロン絶縁材を備えたコアワイヤで構成されています。その後、ワイヤペアシールドと全体シールドを採用し、高速ケーブルを形成します。高速ケーブルは、優れた減衰性能、低遅延、抗干渉性を有し、高周波ブロードバンド伝送を実現でき、 28 ～ 24 AWG の範囲の仕様と 8 P や 16 P などの複数の構造を有し、さまざまなアプリケーションシナリオに適用できます。

AEC 高速ケーブルの利点 ：

AEC アクティブケーブルは HiWire Alliance によってリリースされています。HiWire AEC 仕様は、基本的な電気および機械仕様の規格を定義します。AEC アクティブケーブルは、 100 G 、 200 G 、 400 G の伝送レートをサポートし、パッケージタイプは QSFP 56 、 OSFP 、 QSFP—DD です。最長の伝送距離は 7 メートルに達できます。フォワード誤り訂正機能とケーブル再タイミング機能を備えており、超低ビット誤り率で完全等化された信号を確保できます。

AEC アクティブケーブルは、 DDC アーキテクチャの鍵となる有効化技術です。銅ケーブル DAC の密度、重量、性能の制限、および AOC のコストと可用性の問題を克服します。その利点は、低消費電力、低コスト、省スペースにあります。消費電力は光学デバイスよりも 25% 低く、コストは光学部品よりも 50% 低く、体積は DAC よりも小さく、 DAC に比べて最大 70% のスペースを節約できます。また、光学のものよりも信頼性が高い。

AEC アクティブケーブルは、主に ToR とサーバー、分散シャーシ間の接続に使用されます。各ラックには最大 500 本のケーブルを配線できます。分散型データセンターの相互接続ニーズや電気通信やエンタープライズ市場など、長距離伝送、低消費電力、コンパクト設計を必要とするアプリケーションシナリオに適しています。

• 消費電力 ： AOC と AEC の両方の消費電力は DAC よりも低く、システム全体のエネルギー消費を削減するのに役立ちます。
• 伝送距離 ： DAC の伝送距離は制限されており、通常は 5 メートル以内です。AEC は、信号増強技術により、伝送距離を長いアプリケーションシナリオに延長できます。
• 価格 ： AOC は、レーザーと光ファイバーが含まれているため、価格が高いです。DAC と AEC は比較的安価で、大規模アプリケーションに適しています。
• サイズと重量：AOC と AEC の体積と重量は DAC よりも小さいため、スペースが限られたアプリケーションシナリオに適しています。

AOC 高速ケーブル

技術原理：

AOC アクティブ光ケーブルは、通信プロセス中に外部のエネルギーの助けを借りて電気信号を光信号に変換する必要がある通信ケーブルを指します。光ケーブルの両端の光トランシーバは、光電変換および光伝送機能を提供します。銅ケーブルに似ています。AOC は 2 つの高密度コネクタを光ケーブルで接続します。AOC は内部にレーザーを搭載しており、比較的高価ですが、伝送性能が優れています。

高速ケーブルの基本構造 ：

異なるアプリケーションシナリオや要件に応じて、 AOC 高速ケーブルの詳細な構造とコンポーネントは異なります。例えば、一部の AOC ケーブルには、信号伝送を最適化し、システムの安定性を確保するために、光増幅器や光減衰器などの他の補助デバイスも含まれます。一般的に、 AOC 高速ケーブルの基本構造は、光ファイバ、光電コンバータ、コネクタで構成されています。

AOC 高速ケーブルの利点 ：

第一に、他の 2 種類の高速ケーブルよりもはるかに軽量です.第二に、光ファイバは誘電体であるため、電磁干渉の影響を受けにくく、コアスイッチ間の接続やデータセンター内の長距離伝送など、長距離で信頼性の高いアプリケーションに適しています。

AOC 高速ケーブルの欠点 ：

高速ケーブルと比較すると、アクティブ光ケーブルのコストは比較的高いです。AOC 光ケーブルにおけるレーザーの寿命は一般的に 3 ～ 5 年であり、修理は困難です。新しいタイプの伝送光ケーブルとして、アクティブ光ケーブルは、通信プロセス中に外部のエネルギーの助けを借りて電気信号を光信号に変換する必要があります。変換過程の損失と発生する熱エネルギー損失は、現在 AOC の普及が困難な重要な理由です。しかし、市場の多くの人々は、 AOC 光ケーブルは伝送距離が長く、電磁干渉が低減すると考えています。 AOC の出現は、この新しい技術をネットワークのあらゆる側面で採用すべきであるという誤解を引き起こしました。

ACC 高速ケーブル

技術原理：

ACC （ アクティブ銅ケーブル ） は、アクティブ铜ケーブルの一種です。ケーブルの受信端 （ Rx 端 ） に特定のリニアレドリバーを追加し、信号の等化とシェーピングを提供します。パッシブ銅ケーブル DAC の高周波損失を補償するためにチップを使用し、アナログ信号を増幅するアクティブケーブルのようなものです。従来の銅ケーブルの伝送距離を、より広い範囲のアプリケーションシナリオに拡張します。ACC は ToR とサーバの接続にも使用できます。短距離リンクの経済的かつ効率的な方法を提供し、より大きな帯域幅伝送を提供します。ACC の伝送距離は、高速伝送で 3 m を超えることができます。正しいケーブル長を選択することは、全体的な性能の重要な変数になる可能性があるため非常に重要です。

ACC アクティブ銅ケーブルは、 10G SFP + 、 25G SFP28 、 40G QSFP + 、 50G QSFP + 、 100G QSFP28 、 200G QSFP—DD 、 400G OSFP 、 800G OSFP 、 400G QSFP DD 、 800G QSFP—DD などの伝送レートおよびパッケージングタイプをサポートしています。

ACC は、主に信号増幅と低減を必要とするシナリオで使用されます。伝送距離は比較的短く、修理およびリシェイピング機能はありません。その市場空間は比較的小さいが、コストに敏感で伝送距離に高い要件を持たないシナリオではまだアプリケーションがあります。

概要： DAC 、 AEC 、 AOC 、 ACC

データ伝送ケーブルを選択する際には，具体的な応用要求，伝送距離，コスト予算，空間制限に応じて総合的に考慮すべきである。データ通信の分野では，イーサネットの応用傾向が見られた.ACCはInfinibandからイーサネットアプリケーションに拡張される予定である.スイッチレートのアップグレードもデータセンターの高速接続方式の変化を推進することが期待できると考えられる.AECやACCなどの新製品は下流顧客を拡大することが予想される。高速スイッチの出現はポートレートのアップグレードが期待できると考えられる。従来の銅ケーブルデジタルアナログ変換器は高速伝送時に巨大な損失と信号減衰が発生しやすい。信号減衰を補償するためには，DACの直径を増大させていく必要がある。アマゾンによると、2.5メートル転送に対応する100 GレートDACの外径は6.7 mmであるが、2.5メートル転送に対応する400 GレートDACの外径は11 mmに達し、クラウド供給者がデータ線を配置することが難しくなっている。また、DACの外径が大きいほど、曲げ半径も大きくなり、ラック全体の敷地面積と占有空間が大きくなる。現在、高速銅ケーブル接続のための革新的な解決方案はアクティブケーブルAECである。AECはDACに比べて銅線両端にチップを増やして信号を回復し，高速信号が銅線を介して伝送される際に生じる損失や減衰を減少させることができる。そのため，AECの外径は従来のDACよりも小さく，占有空間も小さい。大規模AIクラスタの構築においては，クラウドコンピューティングよりもAIクラスタの相互接続密度が大幅に向上しているため，外径の小さいAECの方が大規模グループ網配線に適していると考えられる.また、短距離伝送において、AECは、光モジュールおよび光ファイバを用いた光通信方式に比べて、低コスト、低エネルギー消費、低メンテナンスコストの利点を有する。Credoの計算により，AOCソリューションと比較して400 G AECの総合コストを53%低減できた.将来的にはデータセンターネットワークの伝送速度の向上に伴い，DACは短距離伝送においてより大きな困難に直面し，AECなどの革新的な接続方式がDACに代わることが期待されると考えられる。LightCountingの2023年12月の推計によると、2023年のAOC、DACとAECの市場規模は120億ドルで、2028年には280億ドルに達すると予想され、その中で2023年から2028年までのAOC、DACとAECの複合年間成長率はそれぞれ15%、25%と45%である。