Cáp DAC là gì? Hướng dẫn dứt khoát 2026

Nếu bạn đang đánh giá các tùy chọn kết nối cho trung tâm dữ liệu hoặc mạng doanh nghiệp của mình, bạn có thể đã gặp phải thuật ngữ cáp DAC. Có lẽ bạn đang so sánh nó với cáp quang hoặc AOC và tự hỏi cái nào mang lại giá trị tốt hơn cho cách bố trí giá đỡ cụ thể của bạn. Có thể bạn không chắc chắn liệu DAC thụ động hay chủ động có phù hợp với yêu cầu về khoảng cách của bạn hay xếp hạng AWG nào thực sự quan trọng đối với việc triển khai 100G của bạn.

Hướng dẫn này giải quyết trực tiếp những câu hỏi đó. Là chuyên gia kết nối quang với hơn một thập kỷ kinh nghiệm cung cấp bộ thu phát và cáp cho các trung tâm dữ liệu siêu quy mô, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và mạng doanh nghiệp trên toàn thế giới, chúng tôi đã giúp hàng nghìn kỹ sư và nhóm mua sắm đưa ra các quyết định này. Các phần sau đây chia nhỏ công nghệ DAC từ các nguyên tắc đầu tiên, so sánh nó với các lựa chọn thay thế bằng dữ liệu hiệu suất thực và cung cấp các khung quyết định mà bạn cần để chỉ định loại cáp phù hợp cho từng liên kết trong cơ sở hạ tầng của mình.

 

 

Cáp DAC hoạt động như thế nào

Cáp DAC (Direct Attach Copper) là một kết nối tốc độ cao-kết hợp các dây dẫn bằng đồng với mô-đun thu phát tích hợp trong một cụm duy nhất. Không giống như các thiết lập truyền thống yêu cầu bộ thu phát và cáp vá riêng biệt, DAC cung cấp một liên kết điểm-đến{3}}điểm hoàn chỉnh ngay lập tức ngay từ gói.

Hình 1minh họa kiến ​​trúc bên trong của một tổ hợp DAC điển hình. Cáp bao gồm các dây dẫn đồng trục kép, là hai dây cách điện được bao quanh bởi một tấm chắn chung. Thiết kế tín hiệu vi sai này giúp loại bỏ nhiễu điện từ và duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu ở tốc độ nhiều{2} gigabit. Ở mỗi đầu, các dây dẫn kết thúc trong vỏ bộ thu phát có chứa mạch giao diện điện. Khi bạn cắm cáp vào cổng chuyển mạch hoặc cổng máy chủ, mô-đun tích hợp sẽ xử lý điều hòa tín hiệu trong khi đường dẫn đồng mang dữ liệu dưới dạng xung điện.

Kiến trúc này loại bỏ việc chuyển đổi quang-sang-điện do kết nối cáp quang yêu cầu. Kết quả là độ trễ thấp hơn, mức tiêu thụ điện năng giảm và ít điểm hỏng hóc tiềm ẩn hơn. Đối với khả năng kết nối ở quy mô-giá đỡ nơi khoảng cách hiếm khi vượt quá vài mét, sự đơn giản này chuyển thành lợi thế về chi phí và hoạt động có thể đo lường được.

 

 

DAC thụ động và DAC chủ động

Sự khác biệt giữa DAC thụ động và DAC chủ động xác định từng loại DAC có thể phục vụ ứng dụng nào. Việc hiểu rõ công nghệ cơ bản giúp bạn tránh được việc-chỉ định quá mức các cáp hoạt động đắt tiền trong đó cáp thụ động hoạt động tốt hoặc-chỉ định quá mức-các cáp thụ động không thể duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu ở khoảng cách bạn yêu cầu.

 

Điều gì tạo nên một DAC thụ động

Cáp DAC thụ động không chứa các linh kiện điện tử đang hoạt động. Các mô-đun tích hợp ở mỗi đầu chỉ cung cấp giao diện cơ và điện cho cổng máy chủ. Tất cả quá trình xử lý tín hiệu, bao gồm cả việc cân bằng và-nhấn mạnh trước, diễn ra bên trong bộ chuyển mạch hoặc NIC chứ không phải trong chính cáp.

Thiết kế này giúp mức tiêu thụ điện năng cực kỳ thấp, thường dưới 0,5W cho toàn bộ tổ hợp. Do không có mạch khuếch đại tạo ra nhiệt, DAC thụ động chạy mát hơn và giảm thiểu tải nhiệt khi triển khai mật độ-cao. Việc không có các thành phần hoạt động cũng đồng nghĩa với việc có ít bộ phận có thể bị hỏng hơn, mang lại độ tin cậy-lâu dài đặc biệt. Chúng tôi đã thấy cáp DAC thụ động được kéo ra khỏi giá đỡ không ngừng hoạt động sau tám năm hoạt động liên tục vẫn vượt qua các bài kiểm tra tính toàn vẹn tín hiệu mà không bị suy giảm chất lượng.

Tuy nhiên, cáp thụ động phụ thuộc hoàn toàn vào khả năng xử lý tín hiệu của thiết bị được kết nối. Khi chiều dài cáp tăng lên, độ suy giảm tín hiệu sẽ tích lũy. Ngoài một khoảng cách nhất định, cổng nhận không thể khôi phục tín hiệu bị suy giảm bất kể khả năng cân bằng của nó. Đối với kết nối 10G SFP+, giới hạn thực tế này là khoảng 7 mét. Đối với 100G QSFP28, các yêu cầu về tính toàn vẹn tín hiệu được thắt chặt đáng kể, hạn chế phạm vi tiếp cận thụ động ở khoảng 5 mét.

 

Điều gì tạo nên một DAC hoạt động

Cáp Active DAC kết hợp các thiết bị điện tử điều hòa tín hiệu trong các mô-đun thu phát. Các mạch này khuếch đại và định hình lại tín hiệu điện trước khi nó truyền xuống đường dẫn đồng và một lần nữa trước khi nó đến cổng máy chủ. Sự can thiệp tích cực này sẽ bù đắp cho tổn thất cáp, mở rộng phạm vi sử dụng được lên 10-15 mét tùy thuộc vào tốc độ dữ liệu.

Sự đánh đổi-là tăng mức tiêu thụ điện năng, thường là 1-2W mỗi cáp và độ trễ cao hơn một chút do độ trễ xử lý. Cáp hoạt động cũng có giá cao hơn và có thêm các thành phần có khả năng bị hỏng. Trong hầu hết các trường hợp, những nhược điểm này có thể chấp nhận được khi bạn cần mở rộng phạm vi tiếp cận, nhưng chúng khiến DAC chủ động trở thành lựa chọn kém cho các kết nối ngắn trong đó cáp thụ động hoạt động tốt như nhau.

Một điều cần lưu ý: các mô-đun DAC hoạt động khi chạm vào sẽ ấm hơn đáng kể so với mô-đun DAC thụ động. Trong một lần triển khai gần đây, trong đó một khách hàng xếp chồng 48 cáp DAC 100G hoạt động vào các cổng liền kề, nhiệt tích lũy đã làm tăng nhiệt độ bên trong của công tắc lên 6 độ so với cùng cấu hình với cáp thụ động. Nếu bạn đang đẩy giới hạn nhiệt trong môi trường-mật độ cao, hãy tính yếu tố này vào kế hoạch của bạn.

 

 

 

Khung quyết định

Chọn DAC thụ động khi cáp của bạn chạy dài từ 5 mét trở xuống và bạn ưu tiên chi phí thấp nhất, công suất thấp nhất và độ tin cậy cao nhất. Điều này bao gồm phần lớn các hoạt động triển khai-của-giá hàng đầu nơi các máy chủ kết nối với bộ chuyển mạch lá liền kề.

Chọn DAC hoạt động khi khoảng cách rơi vào khoảng 5-10 mét và bạn muốn duy trì lợi thế về chi phí của cáp đồng so với cáp quang. Các tình huống điển hình bao gồm các kết nối trải rộng trên các giá đỡ liền kề hoặc tiếp cận các công tắc tổng hợp được gắn ở giữa hàng.

Đối với khoảng cách xa hơn 10 mét, hãy xem xét AOC hoặc cáp quang truyền thống có bộ thu phát. Lợi thế về chi phí của cáp đồng giảm dần ở phạm vi tiếp cận dài hơn và cáp quang mang lại tính toàn vẹn tín hiệu vượt trội mà không phụ thuộc vào khoảng cách phức tạp.

Nếu bạn đang xây dựng một cụm đào tạo AI trong đó mỗi nano giây có độ trễ đều ảnh hưởng đến việc đồng bộ hóa độ dốc, hãy gắn bó với DAC thụ động ngay cả khi phải trả giá bằng tính linh hoạt của cấu trúc liên kết. Vài nano giây được lưu trên mỗi bước nhảy kết hợp qua hàng nghìn thao tác tập thể mỗi giây.

 

Đặc điểm kỹ thuật	DAC thụ động	DAC hoạt động
Phạm vi tiếp cận tối đa	5-7m (phụ thuộc vào tốc độ)	10-15m
Tiêu thụ điện năng	Dưới 0,5W	1-2W
Độ trễ	Thấp nhất có thể	Cao hơn nano giây
Chi phí tương đối	Đường cơ sở	phí bảo hiểm 30-50%
Chế độ lỗi	Chỉ hư hỏng đầu nối	Điện tử và kết nối
Tải nhiệt	không đáng kể	Vừa phải

 

 

Máy đo dây AWG và khoảng cách truyền

Xếp hạng của American Wire Gauge (AWG) của cáp DAC ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính truyền dẫn của nó. Số AWG thấp hơn cho thấy dây dẫn dày hơn có điện trở thấp hơn, giúp giảm sự suy giảm tín hiệu theo khoảng cách. Tuy nhiên, cáp dày hơn sẽ cứng hơn và khó đi dây hơn trong không gian chật hẹp.

30 AWGcáp mang lại sự linh hoạt tối đa với bán kính uốn cong nhỏ nhất. Chúng định tuyến dễ dàng thông qua hệ thống quản lý cáp dày đặc và vừa vặn thoải mái trong môi trường giá đỡ đông đúc. Đối với các kết nối dưới 3 mét, 30 AWG cung cấp biên độ tín hiệu phù hợp ở mọi tốc độ dữ liệu phổ biến. Hầu hết các loại cáp DAC 1-2 mét đều sử dụng thước đo này làm mặc định. Cáp cho cảm giác giống như cáp sạc USB tiêu chuẩn cầm trên tay, uốn cong dễ dàng mà không cần nhớ.

28 AWGcáp cung cấp một điểm trung gian, hy sinh một số tính linh hoạt để cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu. Chúng hỗ trợ kết nối 100G thụ động một cách ổn định lên đến 3-4 mét. Nếu độ sâu giá tiêu chuẩn hoặc khoảng cách chuyển-đến máy chủ của bạn nằm trong phạm vi này thì 28 AWG thường thể hiện mức cân bằng tối ưu.

26 AWG và 24 AWGcáp tối đa hóa khoảng cách truyền dẫn với chi phí linh hoạt. Những dây dẫn dày hơn này thường được tìm thấy trong cáp thụ động dài 5 mét và trong các thiết kế DAC chủ động trong đó cáp phải truyền tín hiệu đi xa hơn trước khi khuếch đại. Trong thực tế, 24 AWG DAC có độ cứng tương đương với vòi tưới vườn. Nếu bạn đang làm việc phía sau một giá đỡ đầy người với khoảng trống chỉ 10-15cm, việc buộc cáp 24 AWG dài 5 mét vào một khúc cua chật có thể gây áp lực nguy hiểm lên lồng SFP. Chúng tôi đã thấy những lồng cổng bị cong từ những người lắp đặt đã đánh giá thấp lực mà những sợi cáp này có thể tác dụng.

Khi đặt hàng cáp, hãy khớp AWG với yêu cầu khoảng cách thực tế của bạn. Việc chỉ định máy đo dày hơn mức cần thiết sẽ làm tăng chi phí và khó khăn khi lắp đặt mà không cải thiện hiệu suất trong thời gian ngắn.

 

 

Giải pháp cáp DAC và cáp quang

Kết nối cáp quang sử dụng bộ thu phát riêng biệt và cáp vá vẫn là công nghệ vượt trội cho khoảng cách vượt quá quy mô giá đỡ. Để hiểu được khi nào DAC có ý nghĩa so với khi nào cáp quang mang lại giá trị tốt hơn đòi hỏi phải kiểm tra nhiều yếu tố vượt quá giới hạn khoảng cách đơn giản.

 

Sự khác biệt về cơ cấu chi phí

Cáp DAC QSFP28 100G dài 3 mét thường có giá thấp hơn 50-70% so với giải pháp cáp quang tương đương, vốn yêu cầu hai bộ thu phát QSFP28 cộng với cáp vá sợi MPO. Sự khác biệt này kết hợp với hàng trăm hoặc hàng nghìn kết nối trong một triển khai lớn. Tuy nhiên, khoảng cách chi phí sẽ thu hẹp khi khoảng cách tăng lên và cáp quang trở nên tiết kiệm hơn khi hoạt động lâu hơn khi bạn cần DAC hoạt động hoặc nhiều đoạn cáp.

 

Cân nhắc hoạt động

DAC không cần vệ sinh trước khi lắp đặt. Các mặt đầu sợi phải được kiểm tra và làm sạch để tránh ô nhiễm làm giảm hiệu suất quang học hoặc làm hỏng bộ thu phát. Trong môi trường-doanh thu cao với việc di chuyển, bổ sung và thay đổi thường xuyên, mức tiết kiệm thời gian tích lũy từ tính đơn giản của plug{3}}và-chơi của DAC có thể rất đáng kể. Chúng tôi có các đội lắp đặt tính giờ thực hiện đi cáp số lượng lớn: DAC trung bình mất khoảng 15 giây cho mỗi kết nối so với 45-60 giây đối với cáp quang khi bạn bao gồm cả việc kiểm tra và vệ sinh.

Sợi cung cấp khả năng miễn dịch hoàn toàn đối với nhiễu điện từ. Trong môi trường có nguồn EMI đáng kể, chẳng hạn như các cơ sở sản xuất hoặc địa điểm nhất định gần thiết bị có công suất cao-, cáp quang sẽ loại bỏ nguồn lỗi bit tiềm ẩn mà cáp đồng không thể sánh được.

 

Đặc điểm vật lý

Cáp DAC có đường kính lớn hơn và kết cấu cứng hơn cáp quang. Trong các đường dẫn cáp có diện tích mặt cắt ngang hạn chế, diện tích nhỏ hơn của sợi quang cho phép mật độ cao hơn. Một khay cáp 2 inch tiêu chuẩn có thể chứa thoải mái 80 sợi cáp nối có thể chỉ chứa được 30-40 cáp DAC có chiều dài tương đương. Tương tự, bán kính uốn cong tối thiểu chặt chẽ hơn của sợi quang cho phép định tuyến qua các không gian hạn chế có thể khiến cáp DAC vượt quá thông số kỹ thuật của chúng.

 

Khi mỗi công nghệ đều thắng

Triển khai DAC cho các kết nối trong-giá đỡ và-giá đỡ liền kề dưới 7 mét, nơi tối ưu hóa chi phí là vấn đề quan trọng và EMI không phải là vấn đề đáng lo ngại. Khoản tiết kiệm trên mỗi cổng tăng lên đáng kể ở quy mô lớn và tính đơn giản trong vận hành giúp giảm thời gian triển khai.

Triển khai cáp quang cho khoảng cách xa hơn 10 mét, cho các kết nối liên-hàng và chéo{2}}tòa nhà cũng như bất kỳ nơi nào nhiễu điện từ có thể làm giảm chất lượng tín hiệu đồng. Ngoài ra, hãy xem xét cáp quang khi các hạn chế về đường dẫn cáp có lợi cho cáp nhỏ hơn, linh hoạt hơn.

 

 

Cáp DAC và cáp AOC

Cáp quang chủ động (AOC) chiếm vị trí trung gian giữa DAC và cáp quang truyền thống, sử dụng sợi quang đa mode bên trong với các bộ thu phát quang được gắn cố định. Cách tiếp cận kết hợp này kết hợp một số ưu điểm của từng công nghệ đồng thời đưa ra những ưu điểm-đánh đổi của riêng nó.

So sánh kiến ​​trúc

DAC truyền tín hiệu điện qua dây dẫn đồng. Tín hiệu vẫn nằm trong miền điện từ nguồn đến đích mà không cần chuyển đổi. AOC chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang ở đầu phát, gửi xung ánh sáng qua sợi quang, sau đó chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện ở đầu nhận. Đường dẫn quang này loại bỏ các giới hạn về khoảng cách của đồng nhưng tăng thêm độ trễ chuyển đổi và mức tiêu thụ điện năng.

 

Sự đánh đổi-hiệu suất

Đối với khoảng cách tương đương dưới 5 mét, DAC mang lại độ trễ thấp hơn và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn AOC. Quá trình chuyển đổi điện-quang-trong AOC tăng thêm độ trễ khoảng 5-10 nano giây và tiêu thụ thêm 1-2W điện năng cho mỗi liên kết. Trong các ứng dụng nhạy cảm về độ trễ-như hệ thống giao dịch tần số cao hoặc kiểm soát thời gian thực, sự khác biệt này có thể quan trọng.

AOC vượt trội trong phạm vi 5-100 mét mà DAC thụ động không thể tiếp cận và DAC hoạt động trở nên đắt tiền hoặc không có sẵn. Lõi sợi quang cũng giúp AOC miễn nhiễm với nhiễu điện từ và loại bỏ những lo ngại về nhiễu xuyên âm khi nhiều dây cáp bó lại với nhau.

 

Sự khác biệt về cài đặt vật lý

Cáp AOC có trọng lượng nhẹ hơn đáng kể so với các cụm DAC tương đương. Một AOC 100G dài 10 mét có trọng lượng nhẹ hơn khoảng 60% so với một DAC hoạt động tương đương. Trong các máng cáp trên cao hoặc các hệ thống lắp đặt có kết cấu tải trọng cáp, AOC giúp giảm ứng suất cơ học. Cấu trúc sợi mỏng hơn, linh hoạt hơn cũng giúp đơn giản hóa việc định tuyến trong các đường dẫn bị hạn chế.

Cấu trúc đồng dày hơn của DAC giúp nó bền hơn trước sự lạm dụng vật lý. Việc vô tình dẫm lên cáp DAC hiếm khi gây ra hư hỏng vĩnh viễn, trong khi sợi trong AOC có thể bị nứt hoặc đứt dưới áp lực tương tự. Chúng tôi đã học được điều này một cách khó khăn khi một chiếc thang cuốn đè bẹp một bó cáp AOC trong thời gian bảo trì lúc nửa đêm. Các cáp DAC ở khay bên cạnh vẫn tồn tại mà không gặp vấn đề gì.

 

Hướng dẫn lựa chọn

Đối với phạm vi 1-5 mét, DAC mang lại hiệu suất về độ trễ và chi phí vượt trội. Ngoài 5 mét đến khoảng 30 mét, hãy đánh giá xem phạm vi tiếp cận DAC hoạt động mở rộng (10-15m) có đáp ứng nhu cầu của bạn hay không hoặc liệu phạm vi tiếp cận dài hơn (lên tới 100m) của AOC có phù hợp hơn với cấu trúc liên kết của bạn hay không. Đối với các ứng dụng đòi hỏi cả khoảng cách và độ trễ thấp nhất có thể, AOC ở độ dài tối thiểu có thể cạnh tranh với DAC hoạt động.

Nếu bạn đang thiết kế cụm GPU cho khối lượng công việc máy học trong đó độ trễ RDMA ảnh hưởng trực tiếp đến thông lượng đào tạo thì DAC thụ động vẫn là lựa chọn ưu tiên ngay cả khi AOC đơn giản hóa việc đi cáp. Các hoạt động chung trong quá trình đào tạo phân tán đủ nhạy để các kỹ sư thường xuyên đo lường sự khác biệt về độ trễ ở mức nano giây{1}}.

đặc trưng	DAC	AOC
Phương tiện truyền dẫn	trục đồng	Sợi đa mode
Phạm vi thực tế	1-15m	1-100m
Độ trễ	Thấp nhất	Cao hơn 5-10ns
Sức mạnh trên mỗi liên kết	0.1-2W	1-3W
Miễn dịch EMI	Dễ bị tổn thương	Hoàn thành
Cân nặng	Nặng hơn	Bật lửa
Độ bền	Khả năng chống nghiền cao	Nguy cơ đứt sợi
Giá 3m	Thấp nhất	Vừa phải
Giá 30m	Không có sẵn	Tiết kiệm nhất

 

 

Các loại cáp DAC theo cấp tốc độ

Mỗi thế hệ mạng Ethernet và mạng lưu trữ đều mang đến các kiểu dáng bộ thu phát mới và các biến thể DAC tương ứng. Các phần sau đây nêu chi tiết các tùy chọn hiện tại, bao gồm hướng dẫn thực tế về hiệu quả chi phí,{1}}các hạn chế và trường hợp sử dụng phù hợp.

 

Cáp DAC 10G SFP Plus

Cáp 10G SFP+ DAC vẫn là một trong những kết nối được triển khai rộng rãi nhất trong các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp. Nó hỗ trợ các ứng dụng 10 Gigabit Ethernet, 10G Fiber Channel và FCoE với độ dài thụ động từ 0,5m đến 7m. Tuân thủ các tiêu chuẩn bao gồm SFF-8431, SFF-8432 và IEEE 802.3ae.

Ở tốc độ này, cáp thụ động có thể đạt tới 7 mét một cách đáng tin cậy, khiến cho các phiên bản hoạt động trở nên không cần thiết đối với hầu hết các hoạt động triển khai ở quy mô-giá đỡ. Công nghệ này đã hoàn thiện với mức giá cực kỳ cạnh tranh, thường dưới 20 USD cho thời lượng ngắn. Biên độ toàn vẹn của tín hiệu rất lớn, có nghĩa là ngay cả cáp giá rẻ từ các nhà sản xuất có uy tín cũng hoạt động đáng tin cậy.

Hạn chế chính là băng thông. Khi các NIC máy chủ ngày càng được trang bị tiêu chuẩn khả năng 25G, DAC 10G sẽ phù hợp nhất để kết nối các thiết bị cũ hoặc cho các ứng dụng có đủ băng thông 10G trong tương lai gần.

 

Cáp DAC 25G SFP28

Cáp DAC 25G SFP28 cung cấp băng thông gấp 2,5 lần SFP+ trong cùng một dấu chân vật lý. Điều này khiến nó trở thành đường dẫn nâng cấp tự nhiên cho các môi trường có cơ sở hạ tầng SFP+ hiện có, vì cùng đường dẫn cáp và cách bố trí giá đỡ phù hợp với các loại cáp nhanh hơn.

Phạm vi tiếp cận thụ động mở rộng đến khoảng 5 mét ở 25G, đủ để triển khai trên-giá-tiêu chuẩn. Yêu cầu về tính toàn vẹn tín hiệu chặt chẽ hơn một chút so với 10G có nghĩa là chất lượng cáp quan trọng hơn. Hãy gắn bó với các nhà sản xuất đã có uy tín để triển khai sản xuất thay vì theo đuổi mức giá thấp nhất tuyệt đối. Chúng tôi đã thấy các lô DAC 25G cực rẻ với các đầu nối được bảo vệ kém đã vượt qua các bài kiểm tra liên kết cơ bản nhưng lại cho thấy tỷ lệ lỗi cao trong điều kiện lưu lượng truy cập liên tục.

Từ góc độ chi phí-mỗi{1}gigabit, DAC 25G SFP28 thường chỉ tốn hơn 20-30% so với 10G SFP+ trong khi cung cấp băng thông nhiều hơn 150%. Đối với các hoạt động triển khai mới hoặc nâng cấp theo kế hoạch, khoản đầu tư gia tăng thường có ý nghĩa do thời gian sử dụng hữu ích kéo dài của cơ sở hạ tầng tốc độ cao hơn.

 

Cáp DAC 40G QSFP Plus

Cáp 40G QSFP+ DAC hỗ trợ Ethernet 40 Gigabit sử dụng bốn làn 10G trong vỏ có thể cắm được-hình dạng nhỏ bốn. Nó tuân thủ các tiêu chuẩn SFF-8436 và IEEE 802.3ba 40GBASE-CR4 với phạm vi tiếp cận thụ động tới 5-7 mét.

Thế hệ này chứng kiến ​​sự triển khai rộng rãi trong kiến ​​trúc lá-sọc trước khi 100G trở nên-có hiệu quả về mặt chi phí. Cơ sở đã cài đặt đáng kể vẫn được sản xuất, giúp 40G QSFP+ DAC phù hợp cho việc bảo trì, mở rộng các kết cấu hiện có và-các bản dựng mới phù hợp với ngân sách khi băng thông 40G đủ.

Khả năng đột phá giúp phân biệt QSFP+ trong nhiều môi trường. Cáp đột phá 40G QSFP+ đến 4x10G SFP+ chuyển đổi một cổng chuyển đổi 40G thành bốn kết nối 10G độc lập, tối đa hóa việc sử dụng cổng khi kết nối với máy chủ hoặc thiết bị 10G.

 

Cáp DAC 100G QSFP28

Cáp DAC 100G QSFP28 đại diện cho xu hướng phổ biến hiện nay dành cho các kết nối trung tâm dữ liệu hiệu suất cao-. Bốn làn 25G kết hợp để tạo ra băng thông tổng hợp 100 Gigabit Ethernet tuân thủ SFF-8665 và IEEE 802.3bj 100GBASE-CR4.

DAC 100G thụ động đạt 3-5 mét tùy thuộc vào chất lượng cáp và xếp hạng AWG. Các yêu cầu chặt chẽ hơn về tính toàn vẹn của tín hiệu ở tốc độ 25 Gbaud trên mỗi làn khiến việc lựa chọn cáp trở nên quan trọng hơn so với ở tốc độ thấp hơn. Đầu tư vào cáp chất lượng có lớp che chắn thích hợp và AWG thích hợp cho khoảng cách của bạn.

Lưu ý từ phòng thí nghiệm thử nghiệm của chúng tôi: mặc dù thông số kỹ thuật cho phép 5 mét đối với 100G thụ động, nhưng thử nghiệm căng thẳng của chúng tôi trên nhiều nền tảng chuyển mạch cho thấy tỷ lệ lỗi bit bắt đầu tăng lên khi bạn vượt quá 3,5 mét với bất kỳ góc uốn nào lớn hơn 90 độ trong đường dẫn cáp. Đối với các liên kết xương sống quan trọng-của nhiệm vụ, chúng tôi thường khuyên bạn nên duy trì độ sâu dưới 3 mét hoặc chuyển sang DAC hoạt động nếu cấu trúc liên kết của bạn yêu cầu chạy lâu hơn.

Cấu hình đột phá 100G đến 4x25G cho phép kết nối hiệu quả giữa các thiết bị chuyển mạch cột sống 100G và NIC máy chủ 25G. Cấu trúc liên kết này đã trở thành tiêu chuẩn trong việc triển khai quy mô-đám mây hiện đại, khiến cáp DAC đột phá trở thành thành phần cơ sở hạ tầng thiết yếu. Của chúng tôiDanh mục DAC 100G QSFP28hỗ trợ cả cấu hình đột phá QSFP28-đến QSFP28 tiêu chuẩn với các tùy chọn độ dài từ 0,5m đến 5m.

 

Cáp DAC 200G QSFP56

Cáp DAC 200G QSFP56 tăng gấp đôi băng thông 100G bằng cách sử dụng tín hiệu PAM4 ở mức 50G mỗi làn. Kỹ thuật điều chế này mã hóa hai bit cho mỗi ký hiệu thay vì một bit, đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn mà không cần tăng tần số tín hiệu theo tỷ lệ.

Tín hiệu đa cấp của PAM4 giúp giảm biên độ nhiễu so với mã hóa NRZ (không-trở lại-về-không) được sử dụng ở các thế hệ trước. Do đó, phạm vi tiếp cận của cáp thụ động bị hạn chế, thường tối đa là 2-3 mét. Chất lượng cáp và cách lắp đặt trở nên quan trọng ở tốc độ này. Ngay cả dầu vân tay trên các điểm tiếp xúc của đầu nối, vốn vô hại ở mức 10G, cũng có thể gây ra lỗi không liên tục ở tốc độ PAM4 200G.

Việc áp dụng đang gia tăng trong các môi trường siêu quy mô chuẩn bị cho quá trình chuyển đổi 400G và 800G. Điểm tốc độ 200G đóng vai trò là bước trung gian và là tùy chọn kết nối máy chủ có băng thông cao-. Cấu hình đột phá thành 4x50G hoặc 2x100G mang lại sự linh hoạt cho việc triển khai.

 

Cáp DD DAC 400G QSFP{1}}

Cáp DAC 400G QSFP-DD (Mật độ kép) đạt tốc độ 400 Gigabit Ethernet bằng cách sử dụng tám làn 50G PAM4. Hệ số dạng QSFP{6}}DD duy trì khả năng tương thích ngược với QSFP28 và QSFP56 trong khi tăng gấp đôi giao diện điện.

Ở tốc độ này, phạm vi tiếp cận của DAC thụ động giảm xuống còn 1-2 mét để hoạt động đáng tin cậy. Sự kết hợp giữa tín hiệu PAM4 và băng thông tổng hợp cực cao giúp giảm thiểu sự suy giảm do cáp gây ra. DAC 400G hoạt động mở rộng phạm vi tiếp cận lên khoảng 3-5 mét nhưng với chi phí cao hơn đáng kể.

Việc triển khai hiện tại tập trung vào các liên kết cột sống chuyển đổi-sang{1}}chuyển đổi và kết nối lưu trữ băng thông-cao trong đó khoảng cách ngắn có thể chấp nhận được. cácCáp đột phá 400G đến 4x100Gcung cấp một lộ trình di chuyển quan trọng, cho phép các thiết bị chuyển mạch có khả năng 400G{1}}kết nối với cơ sở hạ tầng 100G hiện có.

 

Cáp DAC 800G

Cáp DAC 800G đại diện cho công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, có sẵn ở cả hai hệ số dạng QSFP-DD800 và OSFP. Tám làn tín hiệu 100G PAM4 cung cấp băng thông tổng hợp 800 Gigabit cho các ứng dụng siêu quy mô thế hệ tiếp theo.

Ở những tốc độ này, phạm vi tiếp cận của đồng thụ động cực kỳ hạn chế, thường là 1 mét hoặc ít hơn để hoạt động đáng tin cậy. Hầu hết các triển khai 800G đều sử dụng AOC hoặc cáp quang cho tất cả trừ các kết nối ngắn nhất. Active 800G DAC vẫn là một danh mục mới nổi với số lượng có hạn và mức giá cao.

Hãy xem xét cơ sở hạ tầng 800G cho các bản dựng siêu quy mô mới và triển khai cụm AI/ML trong đó nhu cầu về băng thông phù hợp với mức đầu tư. Đối với hầu hết môi trường doanh nghiệp, 100G và 400G vẫn là những lựa chọn thiết thực hơn với tỷ lệ hiệu suất-chi phí tốt hơn.

 

 

Cáp DAC đột phá cho khả năng kết nối linh hoạt

Cáp DAC đột phá chia một cổng tốc độ cao duy nhất thành nhiều kết nối tốc độ thấp hơn, cho phép thiết kế cấu trúc liên kết hiệu quả và đường dẫn di chuyển dần dần giữa các thế hệ tốc độ.

Cấu hình phổ biến nhất kết nối cổng chuyển đổi 100G QSFP28 với bốn NIC máy chủ 25G SFP28. Cấu trúc liên kết này tối đa hóa việc sử dụng cổng chuyển đổi trong khi phù hợp với các yêu cầu băng thông máy chủ thông thường. Một bộ chuyển mạch 48{11}}cổng 100G có thể phục vụ 192 máy chủ với tốc độ 25G mỗi máy chủ, giúp giảm đáng kể chi phí cơ sở hạ tầng so với bộ chuyển mạch chỉ có 25G tương đương.

Tương tự, cáp đột phá 400G đến 4x100G cho phép triển khai các công tắc cột sống 400G trong khi vẫn duy trì kết nối với các công tắc lá và điểm cuối 100G. Điều này giúp tiết kiệm khoản đầu tư vào cơ sở hạ tầng 100G trong khi xây dựng lõi có khả năng 400G-.

Khi chỉ định cáp đột phá, hãy xác minh cẩn thận các yêu cầu về độ dài. Đầu đột phá thường chia thành bốn sợi cáp riêng biệt có chiều dài bằng nhau. Tổng phạm vi tiếp cận từ đầu QSFP đến cổng SFP xa nhất phải nằm trong thông số kỹ thuật thụ động, tính đến chiều dài cáp ngắt cộng với bất kỳ khoảng cách bổ sung nào từ điểm phân nhánh.

Mẹo thực tế: điểm phân luồng trên cáp đột phá tạo ra sự tập trung ứng suất tự nhiên. Khi triển khai mật độ-cao, hãy sử dụng dây đai khóa dán để cố định cáp khoảng 15 cm trước khi tháo quạt, ngăn trọng lượng của bốn nhánh tác dụng mô-men xoắn lên đầu nối chính. Chúng tôi đã thấy lỗi đầu nối bắt nguồn từ các điểm phân luồng không được hỗ trợ khi chạy cáp trên cao.

 

 

Tiêu thụ điện năng và quản lý nhiệt

Cáp DAC tiêu thụ điện năng ít hơn đáng kể so với các cặp bộ thu phát quang tương đương, khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với-môi trường hạn chế về năng lượng và các sáng kiến ​​bền vững. Hiểu được ngân sách điện năng thực tế sẽ giúp lập kế hoạch công suất và tính toán nhiệt.

DAC thụ động về cơ bản tiêu thụ điện năng bằng 0 vượt quá mức tiêu thụ dòng điện không đáng kể của giao diện điện. Mạch thu phát của thiết bị chủ thực hiện tất cả việc xử lý tín hiệu. Đối với DAC 100G QSFP28 thụ động, tổng công suất đóng góp thường dưới 0,5W trên mỗi liên kết.

Active DAC bổ sung thêm 1-2W cho thiết bị điện tử khuếch đại và cân bằng. Mặc dù trên mỗi{3}}cáp có kích thước khiêm tốn nhưng điều này sẽ tích lũy khi triển khai mật độ cao. Một giá có 200 kết nối DAC đang hoạt động có thể tăng thêm 200-400W tải nhiệt yêu cầu công suất làm mát tương ứng.

Hãy so sánh điều này với các giải pháp quang học trong đó mỗi cặp bộ thu phát tiêu thụ 2-7W tùy thuộc vào phạm vi tiếp cận và cấp tốc độ. Chỉ riêng bộ thu phát 100G QSFP28 LR4 đã tiêu thụ khoảng 3,5W và bạn cần có hai bộ thu phát cho mỗi liên kết. Việc tiết kiệm điện năng từ DAC trong môi trường-mật độ cao có thể giảm đáng kể chi phí vận hành và lượng khí thải carbon. Khi lập kế hoạch làm mát cho việc triển khai DAC mật độ{10}cao, hãy tính đến tải nhiệt tập trung tại các cổng chuyển mạch và máy chủ, đồng thời đảm bảo đủ luồng không khí từ trước ra sau xuyên qua thiết bị.

 

Loại cáp	Sức mạnh thụ động	Sức mạnh hoạt động
10G SFP+	Dưới 0,1W	0.5-1W
25G SFP28	Dưới 0,15W	0.5-1W
40G QSFP+	Dưới 0,5W	1-1.5W
100G QSFP28	Dưới 0,5W	1.5-2W
400G QSFP-DD	Ít hơn 1W	2-3W

 

 

Khả năng tương thích của thiết bị

Cáp DAC phải được thiết bị kết nối nhận dạng được. Điều này đòi hỏi phải tuân thủ giao diện điện phù hợp và dữ liệu nhận dạng tương thích được lập trình trong EEPROM của cáp.

Các nhà cung cấp máy chủ và bộ chuyển mạch lớn triển khai các mức độ khóa nhà cung cấp khác nhau-thông qua xác thực bộ thu phát. Cisco, Juniper, Arista, Dell, HPE và các hãng khác đều có yêu cầu mã hóa cụ thể. Cáp được lập trình cho thiết bị Cisco có thể không khởi tạo đúng cách trong các cổng Juniper, ngay cả khi phần cứng cơ bản giống hệt nhau.

Đây là điều mà bảng thông số kỹ thuật sẽ không cho bạn biết: ngay cả trong cùng một nhà cung cấp, các mẫu bộ chuyển mạch và phiên bản chương trình cơ sở khác nhau có thể hoạt động khác nhau với cáp của bên thứ ba. Chúng tôi đã gặp phải tình huống trong đó cáp DAC hoạt động hoàn hảo trên một mẫu Cisco Nexus nhưng lại đưa ra cảnh báo DOM trên một mẫu khác chạy phiên bản hệ điều hành NX{2}}mới hơn. Liên kết đã hoạt động nhưng các cảnh báo đã làm lộn xộn bảng điều khiển giám sát. Bản sửa lỗi yêu cầu bản sửa đổi EEPROM cụ thể cho chương trình cơ sở. Khi đặt hàng cáp cho môi trường hỗn hợp, hãy cung cấp chính xác mẫu công tắc và phiên bản chương trình cơ sở hiện tại của bạn để tránh những vấn đề đau đầu này.

Các nhà sản xuất DAC bên thứ ba-có chất lượng lập trình cáp để có khả năng tương thích với nhà cung cấp cụ thể. Khi đặt hàng, hãy chỉ định chính xác mẫu thiết bị của bạn để đảm bảo mã hóa phù hợp. Môi trường nhiều-nhà cung cấp có thể yêu cầu cáp được lập trình cho từng nhà cung cấp tương ứng thay vì mã hóa chung.

Tất cả cáp DAC phải tuân thủ các tiêu chuẩn Thỏa thuận đa nguồn (MSA) có liên quan: SFF-8431/8432 dành cho SFP+, SFF-8436 dành cho QSFP+, SFF-8665 dành cho QSFP28 và QSFP-DD MSA dành cho 400G. Các thông số kỹ thuật này đảm bảo khả năng tương tác cơ và điện độc lập với các yêu cầu xác thực cụ thể của nhà cung cấp.

Trước khi triển khai sản xuất, hãy luôn xác thực nguồn cáp mới bằng thiết bị cụ thể của bạn. Các nhà sản xuất có uy tín cung cấp thử nghiệm khả năng tương thích trên các nền tảng chính và có thể cung cấp báo cáo thử nghiệm hoặc ma trận tương thích theo yêu cầu.

Một điều đáng nói nữa: khi triển khai mật độ-cao, các mấu kéo nhựa trên đầu nối DAC trở nên quan trọng một cách đáng kinh ngạc. Khi các cổng được đặt cách nhau 0,7 mm và ngón tay của bạn không thể chạm tới chốt nhả, tab kéo tốt sẽ tạo ra sự khác biệt giữa việc hoán đổi cáp trong 10-giây và việc vật lộn trong 5-phút với kìm mũi kim. Chúng tôi đặc biệt yêu cầu thiết kế dạng tab kéo cho tất cả các đơn đặt hàng số lượng lớn vì lý do này.

 

 

Câu hỏi thường gặp về cáp DAC

 

 

Phần kết luận

Cáp DAC mang lại hiệu quả chi phí-chưa từng có cho kết nối trung tâm dữ liệu ở khoảng cách-ngắn, băng thông cao-. Bằng cách hiểu sự khác biệt giữa loại thụ động và chủ động, chọn xếp hạng AWG thích hợp cho khoảng cách của bạn và kết hợp thông số kỹ thuật cáp với yêu cầu hiệu suất của bạn, bạn có thể tối ưu hóa cả chi phí vốn và hiệu quả hoạt động trên cơ sở hạ tầng mạng của mình.

Khung quyết định rất đơn giản: DAC thụ động cho khoảng cách dưới 5 mét, DAC chủ động cho 5-10 mét khi bạn muốn duy trì lợi thế về chi phí đồng và cáp quang hoặc AOC vượt quá 10 mét. Trong phạm vi đó, hãy chọn thông số kỹ thuật cáp phù hợp với yêu cầu thực tế của bạn mà không cần kỹ thuật quá cao.

Đối với các kỹ sư và nhóm mua sắm đang đánh giá các lựa chọn kết nối, chúng tôi mời bạn khám phá toàn bộDanh mục cáp DACtrải rộng từ tốc độ 10G đến 400G. Nhóm kỹ thuật của chúng tôi có thể hỗ trợ xác minh khả năng tương thích, yêu cầu về độ dài tùy chỉnh và định giá theo số lượng để triển khai sản xuất.

 

Giới thiệu về hướng dẫn này

Hướng dẫn này được duy trì bởi nhóm kỹ thuật tại FB-LINK Technology, một nhà sản xuất kết nối quang được thành lập vào năm 2012. Với hơn 200 chuyên gia kỹ thuật và sản xuất cũng như cơ sở sản xuất tiên tiến ở Thâm Quyến, chúng tôi cung cấp bộ thu phát, cáp DAC và giải pháp AOC cho các trung tâm dữ liệu và mạng viễn thông trên khắp sáu lục địa.