Giải thích về AWG (Máy đo dây của Mỹ): Máy đo dây ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất cáp Ethernet và DAC của bạn

AWG là viết tắt của American Wire Gauge, một hệ thống tiêu chuẩn để đo đường kính của dây dẫn điện tròn, rắn. Được thành lập vào năm 1857, nó đã thay thế sự chắp vá của các phương pháp định cỡ cụ thể-của nhà sản xuất bằng một sơ đồ đánh số duy nhất được sử dụng trên khắp Bắc Mỹ. Khái niệm chính là phản trực giác: số AWG thấp hơn có nghĩa là dây dày hơn. Dây dẫn 23AWG (đường kính 0,57 mm) lớn hơn về mặt vật lý so với dây dẫn 28AWG (đường kính 0,32 mm). Mối quan hệ nghịch đảo này xuất phát từ quá trình sản xuất dây{10}}kéo - mỗi số đo liên tiếp thể hiện một bước kéo bổ sung giúp kéo căng dây mỏng hơn. Trong cáp Ethernet, AWG mô tả các dây dẫn bằng đồng bên trong mỗi cặp xoắn. Nó trực tiếp xác định ba đặc điểm hiệu suất ảnh hưởng đến mọi liên kết mạng:Điện trở DC.Dây dẫn dày hơn mang dòng điện với điện trở ít hơn. Dây đồng 24AWG có điện áp xấp xỉ 84,2 ohm trên mỗi km, trong khi 28AWG chạy khoảng 212,9 ohm trên mỗi km - trên 2,5× điện trở. Điều này tác động đến cả sự suy giảm tín hiệu (hiệu suất dữ liệu) và sụt áp (phân phối PoE).Suy giảm tín hiệu (mất chèn).Điện trở cao hơn có nghĩa là nhiều năng lượng tín hiệu bị mất dưới dạng nhiệt dọc theo cáp. Ở tần số 10 Gbps, sự khác biệt này tăng theo khoảng cách. Cáp 24AWG Cat6a thoải mái vượt qua các bài kiểm tra suy hao chèn ở khoảng cách 100 mét; cáp 28AWG Cat6a có thể không vượt qua được bài kiểm tra tương tự ở khoảng cách xa hơn 50 mét.Tản nhiệt dưới tải PoE.Khi cáp mang điện cùng với dữ liệu, dây dẫn mỏng hơn sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn trên mỗi watt được cung cấp. Đây không chỉ là mối lo ngại về mặt lý thuyết - mà còn là vấn đề cần cân nhắc về an toàn cháy nổ khi lắp đặt cáp đi kèm.

 

 

24AWG so với 26AWG so với 28AWG: Ý nghĩa thực sự của các con số

Hầu hết cáp Ethernet trên thị trường đều sử dụng một trong ba thước đo dây dẫn. Mỗi mạng có một vai trò khác nhau trong một mạng-được thiết kế tốt.

Đặc điểm kỹ thuật	24AWG	26AWG	28AWG
Đường kính dây dẫn	~0,51 mm	~0,40mm	~0,32mm
Điện trở DC (trên km)	~84 Ω	~134 Ω	~213 Ω
Đường kính cáp ngoài	~6,5–7,5 mm	~5,5–6,0 mm	~4,0–4,5 mm
Loại dây dẫn	Rắn hoặc bị mắc kẹt	Thường bị mắc kẹt	Bị mắc kẹt
Khoảng cách đáng tin cậy tối đa (10G)	100 m	~70 m	~30 m
Hỗ trợ PoE++ (90W)	Đầy đủ 100 m	Lên tới ~70 m	Chỉ các bản vá ngắn
Tính linh hoạt	Cứng (rắn) / Trung bình (bị mắc kẹt)	Tốt	Xuất sắc
Ứng dụng tốt nhất	Chạy ngang vĩnh viễn, cơ sở hạ tầng PoE	Dây vá có mục đích chung	Bản vá giá có mật độ-cao

24AWGlà đặc điểm của hệ thống cáp có cấu trúc. Điện trở thấp khiến nó trở thành lựa chọn an toàn duy nhất cho việc lắp đặt cố định trên-tường, trần và ống dẫn, nơi cáp phải hỗ trợ các kênh đầy đủ 100-mét và cung cấp PoE công suất-cao cho các điểm cuối như điểm truy cập Wi-Fi 6E/7, camera PTZ và hệ thống chiếu sáng LED. Hầu hết cáp số lượng lớn-dây dẫn rắn Cat6 và Cat6a đều sử dụng dây dẫn 23AWG hoặc 24AWG. Nếu bạn đang kéo cáp xuyên tường thì đây là thước đo bạn muốn - không có ngoại lệ.26AWGchiếm vị trí trung gian. Nó bị mắc kẹt (đủ linh hoạt cho dây vá), mang đủ đồng để có hiệu suất đáng tin cậy trên khoảng cách trung bình và có giá dưới 24AWG. Dây vá 26AWG Cat6a tiêu chuẩn hoạt động tốt với các kết nối máy tính để bàn, kết nối giắc cắm trên tường với các thiết bị và kết nối chéo bảng vá lỗi-lên đến khoảng 5 mét.28AWGlà loại cáp mỏng đang thay đổi cách quản lý giá đỡ trung tâm dữ liệu. Dây nối 28AWG mỏng hơn khoảng 40% so với dây tương đương 24AWG, giúp cải thiện đáng kể luồng không khí trong các tủ công tắc dày đặc. Khi các công tắc 48-cổng được lắp đầy đủ, các cáp có đường kính-tiêu chuẩn có thể chặn các đèn LED{10}bảng mặt trước, hạn chế luồng khí làm mát và khiến việc nhận dạng cổng gần như không thể thực hiện được. Việc chuyển sang dây vá mỏng 28AWG sẽ giải quyết được cả ba vấn đề - nhưng chỉ khi chạy miếng vá ngắn trong giá đỡ. Không bao giờ sử dụng 28AWG cho hệ thống cáp ngang cố định hoặc chạy PoE dài.

 

 

AWG trong cáp DAC: Tại sao máy đo lại quan trọng hơn Ethernet

Máy đo dây không chỉ là mối quan tâm về cáp Ethernet. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động củaCáp DAC(Direct Attach Copper) được sử dụng trong trung tâm dữ liệu chuyển đổi-sang-chuyển đổi và chuyển đổi-sang-các kết nối máy chủ. Cáp DAC sử dụng đồng trục đôi (twinax) thay vì cặp xoắn nhưng AWG vẫn xác định tính toàn vẹn của tín hiệu và phạm vi tiếp cận tối đa. Một sự thụ động điển hình40G QSFP Cáp DAC sử dụng dây dẫn song trục 26AWG hoặc 28AWG. Sự cân bằng-cũng giống như với Ethernet: thước đo mỏng hơn nghĩa là độ dài tối đa ngắn hơn. Cáp DAC thụ động có dây dẫn 30AWG có thể chỉ đạt 1–2 mét ở 25G, trong khi phiên bản 26AWG có thể kéo dài tới 5 mét. Đối với kết nối 10G, DAC thụ động trong trục đôi 24AWG có thể đạt tới 7 mét. Khi DAC thụ động hết tầm, cáp DAC chủ động sẽ bổ sung mạch khuếch đại để đẩy khoảng cách lên 10–15 mét - nhưng với chi phí và mức tiêu thụ điện năng cao hơn. Đây chính xác là điểm màcáp AOC(Cáp quang chủ động) và rờimáy thu phát quangtiếp quản. MỘTBộ thu phát 10G SFP+với cáp quang đạt tới 300 mét ở chế độ đa chế độ hoặc 10 km ở khoảng cách-chế độ đơn - mà không máy đo đồng nào có thể chạm tới. Việc hiểu các giới hạn của AWG trong hệ thống cáp DAC giúp các kỹ sư biết chính xác thời điểm thực hiện quá trình chuyển đổi từ đồng-sang{6}}sợi quang.

 

 

PoE và AWG: Khía cạnh an toàn cháy nổ tiềm ẩn

IEEE 802.3bt (PoE++ Loại 4) cung cấp công suất lên tới 90 watt thông qua cả bốn cặp cáp Ethernet. Ở các mức công suất này, máy đo dây dẫn trở thành mối lo ngại về an toàn - chứ không chỉ là ưu tiên về hiệu suất. Khi dòng điện chạy qua đồng, nó tạo ra nhiệt điện trở tỷ lệ với I2R (điện trở bình phương của dòng điện). Cáp mỏng hơn (AWG cao hơn) có điện trở cao hơn, đồng nghĩa với việc cung cấp nhiều nhiệt hơn trên mỗi watt. Trong một sợi cáp lộ ra ngoài, lượng nhiệt này sẽ tiêu tan một cách vô hại. Nhưng trong bó cáp - 24 hoặc 48 dây cáp được buộc lại với nhau trong khay - nhiệt sẽ tích tụ. Nhiệt độ bên trong có thể đạt đến mức làm suy giảm khả năng cách nhiệt của áo khoác, tăng độ suy giảm và trong trường hợp cực đoan có thể tạo ra nguy cơ hỏa hoạn. Thử nghiệm trong ngành cho thấy cáp 28AWG đi kèm mang tải PoE{16}} có thể vượt quá ngưỡng nhiệt độ 60 độ mà tại đó vật liệu vỏ LSZH bắt đầu mềm đi. Thử nghiệm tương tự với cáp 24AWG vẫn nằm dưới giới hạn này. Quy tắc thực tế: sử dụng 24AWG (hoặc 23AWG) cho mọi đường cáp cố định có thể mang nguồn PoE - ngay cả khi hiện tại bạn không sử dụng PoE. Việc trang bị thêm các loại cáp dày hơn sau này sẽ tốn kém hơn gấp 10 lần so với việc chỉ định chúng một cách chính xác ngay từ đầu. Dự trữ 26AWG và 28AWG cho các dây nối ngắn, không bó trong đó nhiệt tích tụ không phải là yếu tố quan trọng.

 

 

Chọn AWG phù hợp: Khung quyết định

Cáp ngang cố định (tường{0}}đến-bản vá{2}}):Luôn luôn có dây dẫn rắn 23AWG hoặc 24AWG. Điều này áp dụng cho Cat6 và Cat6a. Không có ngoại lệ đối với cơ sở hạ tầng PoE.Dây vá văn phòng (giắc cắm trên tường tới máy tính để bàn, 1–5 m):26AWG bị mắc kẹt. Cân bằng tốt về tính linh hoạt, hiệu suất và chi phí. Xử lý PoE tiêu chuẩn (30W) mà không gặp vấn đề gì.Vá giá trung tâm dữ liệu (chuyển sang patch panel, dưới 3 m):28AWG bị mắc kẹt mỏng. Tối đa hóa luồng không khí và quản lý cáp trong môi trường có mật độ-cao. Thích hợp cho các kết nối PoE chỉ có dữ liệu hoặc có nguồn điện thấp.Kết nối giá đỡ trung tâm dữ liệu-đến-giá đỡ (3–7 m): Cáp DACcho 10G/25G/40G. Mật độ băng thông cao hơn và độ trễ thấp hơn Ethernet với bộ thu phát 10GBASE-T.Bất cứ điều gì vượt quá 7 mét ở tốc độ 25G+: máy thu phát quangvớidây nối sợi. Không có máy đo đồng nào giải quyết được vấn đề vật lý về sự suy giảm tín hiệu ở những tốc độ và khoảng cách này.Các cài đặt hỗn hợp (câu trả lời-thực tế):Hầu hết-mạng được thiết kế tốt đều sử dụng cáp đặc nhiều khổ. 23/24AWG trên tường, dây vá 26AWG trên máy tính để bàn, dây mảnh 28AWG trong giá phòng máy chủ, DAC giữa các công tắc liền kề vàmáy thu phát quangcho bất cứ điều gì vượt qua ranh giới phòng. Đây không phải là sự thỏa hiệp mà là sự tối ưu hóa.

 

 

Câu hỏi thường gặp

 

Cáp AWG mỏng hơn có làm giảm tốc độ Internet của tôi không?

Không trực tiếp - miễn là cáp đáp ứng tiêu chuẩn danh mục được xếp hạng của nó và đường chạy nằm trong khoảng cách được hỗ trợ. Cáp 28AWG Cat6a ở khoảng cách 3 mét mang lại tốc độ 10 Gbps tương tự như cáp 24AWG Cat6a ở khoảng cách 3 mét. Sự khác biệt xuất hiện ở khoảng cách xa hơn, nơi dây dẫn mỏng hơn chịu sự suy giảm cao hơn và có thể không duy trì được tính toàn vẹn của liên kết.

 

Tôi có thể kết hợp các loại cáp AWG khác nhau trong cùng một mạng không?

Có, và đó là thông lệ tiêu chuẩn. Sử dụng thước đo dày hơn (23/24AWG) cho các đường chạy có cấu trúc cố định và thước đo mỏng hơn (26/28AWG) cho dây vá. Mạng sẽ thương lượng tốc độ dựa trên phân đoạn-hoạt động kém nhất trong kênh, vì vậy, hãy đảm bảo-cắt cáp có kích thước mỏng.

 

Cáp DAC AWG là gì?

Hầu hếtCáp DACsử dụng dây dẫn song trục 26AWG đến 30AWG, tùy thuộc vào tốc độ và chiều dài. Cáp DAC có kích thước-dày hơn có thể vươn xa hơn (lên tới 7 m ở 10G), trong khi các phiên bản mỏng hơn ưu tiên tính linh hoạt cho các kết nối giá đỡ ngắn. Khi giới hạn khoảng cách DAC không đủ,cáp AOChoặcSFP /QSFP28bộ thu phát có sợi quang cung cấp phạm vi tiếp cận mà đồng không thể làm được.

 

23AWG hay 24AWG tốt hơn cho Cat6a?

23AWG là kích thước dây dẫn phổ biến hơn cho cáp số lượng lớn Cat6a và thường mang lại biên độ suy hao chèn tốt hơn một chút ở tần số 500 MHz. Sự khác biệt đủ nhỏ để cả hai đều vượt qua thử nghiệm TIA ở khoảng cách 100 mét, nhưng 23AWG cung cấp nhiều khoảng trống hơn -, đặc biệt có giá trị đối với các liên kết 10GBASE-T ở gần khoảng cách tối đa hoặc triển khai PoE theo gói.