1，对有源光缆AOC的理解

2，了解直连电缆 DAC

3，AOC/DAC 比较

4，了解有源铜线ACC和有源电缆AEC

有各种连接解决方案可用于交换网络，如光模块+光纤、有源光缆（AOC）和直连电缆（DAC）。DAC可以进一步分为有源ACC、AEC和无源DAC。那么，这些解决方案究竟是什么？它们有什么不同？今天，我们将探讨它们的特点和优点。

对有源光缆AOC的理解

让我们从AOC开始，它代表有源光缆。AOC由两端的两个模块组成，由在中间的一段光纤连接。光学模块和光缆是集成的，两端的光学模块都需要激光组件。

AOC旨在消除光端口污染的可能性并提高可靠性。这是一个优化的解决方案，通过减少光学组件的数量和取消DDM（数字诊断监测）功能来平衡成本和性能。

与其他电缆相比，AOC具有许多优点。它提供高传输速率、远距离功能、低功耗、重量轻且易于使用。这些好处是通过采用光传输而实现的，它克服了无源光纤电缆或其他电缆类型的局限性。

由于其轻质紧凑的设计，AOC在数据中心和高性能计算（HPC）应用中越来越受欢迎。传统的铜基技术正被逐步淘汰，因为它们往往重量大、体积大、效率低。在空间有限的数据中心，AOC满足高密度连接的要求。此外，铜线电缆容易受到电磁干扰（EMI），这阻碍了数据传输速度并增加了数据包丢失。因此，AOC有源光缆是IDC数据中心、HPC环境和InfiniBand交换机互连的理想选择。

10G SFP+ AOC

25G SFP28 AOC

40G QSFP+ AOC

40G QSFP+ to 4xSFP+ AOC

100G QSFP28 AOC

100G QSFP28 to 4xSFP28 AOC

100G QSFP28 to 2x50G QSFP28 AOC

200G QSFP56 AOC

200G QSFP28-DD to 2xQSFP28 AOC

400G QSFP-DD AOC

400G QSFP-DD to 4xQSFP56 AOC

我相信你已经发现了。有一种场景，40G可以划分为4×10G，100G可以划分成4×25G或2x50G QSFP28 AOC；200G可以分成2*100G，400G可以分成4×100G。这允许将一个高速端口转换为四个低速端口，便于具有不同速度端口的交换机互连。

话虽如此，但也有优点和缺点需要考虑。AOC光学端口仍然隐藏，因此无需清洁端口或担心污染。这大大提高了系统的稳定性和可靠性。然而，AOC的缺点在这方面也很明显。由于AOC模块直接连接到电缆，如果出现故障，则需要更换整个模块，这与光学模块+跳线连接相比是一个主要缺点。

此外，AOC要求在发货前确认传输距离，这使得产品一旦出厂就很难调整。

此外，由于其利用了光信号传输并涉及光电转换，AOC的设计和处理技术更加复杂。因此，与后面提到的DAC相比，AOC产生更高的成本和功耗。

什么是直连电缆（DAC）？

：DAC，也称为直连电缆，由镀银铜导线和泡沫绝缘芯线制成的高速电缆组成。此电缆的端口是不可更换的，模块头和铜质电缆不能分开。

DAC电缆可分为两种类型：无源铜电缆（PCC）和有源DAC。

有源DAC可以进一步分为有源铜线（ACC）和有源电缆（AEC），这将在后面解释！

无源和有源DAC电缆都可以通过铜线直接传输电信号。前者可以在没有信号调节的情况下进行传输，后者在收发器内部配备了电子设备以增强信号。除非另有规定，以下提及DAC时，指的是PCC。

DAC不包含光电转换器模块，电缆端由简单的电缆连接器组成。这使得它们具有很高的成本效益。在数据中心中，铜电缆通常用于连接服务器和存储区域网络。由于其经济实惠和高速性能，无源铜线已成为实现短距离传输的最佳解决方案。主要应用场景集中在5米/10米范围内的互连。

10G SFP+ DAC

25G SFP28 DAC

40G QSFP+ DAC

40G QSFP+ DAC

40G QSFP+ to 4x SFP+ DAC

100G QSFP28 DAC

100G QSFP28 to 4xSFP28 DAC

100G QSFP28 to 2x50G QSFP28 DAC

200G QSFP56 DAC

200G QSFP28-DD to 2x QSFP28 DAC

400G-DAC-QSFP-DD

400G QSFP-DD to 2x QSFP56

400G QSFP-DD to 4x QSFP56 DAC

DAC和AOC相同，40G可以分接成4×10G，100G可以分接到4×25G 100G QSFP28，2x50G QSFP28DAC；200G可以分接成2*100G，400G可以分接到4×100G。将一个高速端口转换为2个或4个低速端口，以方便具有不同速率端口的交换机互连。

优点：

高速传输：DAC数据电缆通常支持高达数十Gbps的数据传输速率，与传统的铜缆和光纤电缆相比，提供更快的带宽和传输速度。

成本效益：与光纤模块和电缆相比，DAC数据电缆通常更实惠，是高速连接的成本效益高的解决方案，尤其是在较短距离上。

低功耗：与依赖光电转换过程的光纤模块不同，DAC数据电缆传输电信号的功耗相对较低，有助于降低整个系统的能耗。

高效散热：铜芯高速电缆具有出色的散热能力，确保有效冷却。

缺点：

距离限制：由于DAC数据电缆依赖于铜线介质，在电信号传输距离方面受到限制。它们主要适用于短距离连接（小于7米），不适合长距离传输。

灵活性有限：DAC数据电缆通常体积庞大且坚硬，缺乏光纤电缆的灵活性。因此，它们不适合于涉及频繁弯曲或弯曲的应用。

易受电磁干扰：由于DAC数据电缆使用铜质电缆介质，因此可能易受电磁干涉影响，尤其是在高密度布线环境中。这种干扰可能会影响数据传输的稳定性和可靠性。

DAC数据电缆的这些限制导致了对ACC AEC模块的需求，我们稍后将对此进行更详细的讨论。

产品比较

AOC

DAC（passive）

传输信号

光学信号

低压脉冲信号

传输介质

光纤（石英）绝缘，属于光纤通信，不受电磁干扰的影响。

铜质电缆，DAC高速电缆采用铜质材料，属于电气通信，并受到电磁干扰的影响。

功耗

高

低

传输距离

AOC（OM3）传输距离一般可达100米，在300米以内

无源DAC：最大7米

价格

高

低

尺寸

AOC有源光缆的重量约为DAC高速光缆的四分之一，体积约为DAC的一半，使其更易于布线和运输。

体积大于AOC

传输性能

高：AOC有源光缆的误码率低于DAC高速光缆。

低

设备差异

AOC有源光缆包含一个激光器

DAC高速电缆没有光学组件

为什么我们需要ACC和AEC？

自40G时代到来以来，被称为DAC的无源铜线在促进数据中心内的通信链路方面发挥了至关重要的作用。这些电缆具有许多优点，如低功耗和可负担性，即使在当前的800G时代也保持不变。然而，随着速度和带宽的增加，DAC的传输距离受到了一定的限制。在从400G到800G的过渡过程中，DAC传输距离从3米缩短到2米。

此外，随着DAC中通道的数量从4个扩展到8个，并最终扩展到16个，电缆直径几乎翻了一番。这种较大的直径可能会阻碍机柜内的布线和气流，导致维护过程中的不便。应该注意的是，简单地改进DAC中使用的材料和工艺并不能以与信号速率增长相匹配的速率充分提高其传输性能。

虽然有源光缆（AOC）已被提议作为数据中心的潜在长距离传输介质，但其高功耗和成本使其无法成为中距离传输的优秀替代品。出于解决这一问题的需要，通信电缆制造商与数据中心和芯片制造商合作，推出了专门为中短距离传输设计的有源铜线。这些有源铜线提供了一种替代解决方案，可以实现所需的中短距离传输，同时仍保持低功耗和可负担性。

目前，市场上有两种类型的有源DAC：ACC有源铜线和AEC有源电缆。

什么是ACC和AEC？

ACC有源铜线是一种有源铜线，它利用Redriver芯片架构，并采用CTLE均衡来调整Rx端的增益。本质上，它的作用是作为一根有源电缆放大模拟信号。

AEC有源电缆代表了有源铜线电缆的一种更具创新性的方法。它利用了Retimer芯片架构，该架构不仅放大和均衡Tx和Rx端子，而且重塑Rx端子处的信号。

让我们从ACC的Redriver开始，它旨在通过在Rx侧使用CTLE和在Tx侧使用驱动器来补偿损失。这导致眼图窗口扩展，最终降低了整个PCIe通道的衰减。把Redriver想象成一个线性放大器，在不改变或减少电缆中噪声的情况下放大信号。

与Redriver相比，AEC的Retimer芯片不仅集成了CTLE和宽带增益节点，还具有CDR和DFE（决策反馈均衡器）功能。它利用FSM（有限状态机）或微控制器来自动调整CTLE、宽带增益节点、DFE和FIR驱动器。

与Redriver相比，Retimer设备能够修复数据信号，消除噪声，并实现异常清晰的数据传输。对于112G PAM4的单信道速率，具有CDR功能的重定时器（包括基于DSP的重定时器）是必要的。然而，需要注意的是，与Redrivers相比，复杂的重定时器可能会增加延迟并产生更高的成本。

100G DAC

类型

AOC

DAC(Passive)

AEC

400G 传输距离