Кабели AOC и DAC: объяснение для начинающих

Что такое кабель DAC?

DAC — сокращение от Direct Attach Copper (медный кабель прямого подключения). Это медный кабель фиксированной длины — обычно twinax — с разъёмами в формате трансивера, отлитыми прямо на концах. Отдельного съёмного модуля нет: разъём и кабель — одно целое, и они напрямую соединяют два порта коммутаторов, серверов или систем хранения.

Большинство DAC — пассивные: никакой электроники, только медный провод. Сигнал передаётся электрически от одного конца к другому. Поскольку обрабатывать сигнал нечему, пассивный DAC очень дешёв, почти не потребляет энергии (около 0.1 Вт на конец) и практически не добавляет задержки.

Платой за это является расстояние. На 100G стандарт IEEE 802.3 (100GBASE-CR4) допускает пассивные медные линии длиной примерно до 7 метров. На более высоких скоростях бюджет ещё меньше: пассивные DAC 400G обычно ограничены примерно 3 м. Поэтому DAC — технология внутри стойки: от сервера к коммутатору верхнего уровня стойки или между коммутаторами в одной стойке.

Что такое кабель AOC?

AOC — сокращение от Active Optical Cable (активный оптический кабель). На первый взгляд он похож на DAC — те же сменные разъёмы на обоих концах, — но внутри каждого разъёма находится небольшой оптический модуль: лазер (VCSEL), фотодиоды и электроника драйвера, преобразующие электрический сигнал в свет. Свет проходит между концами по готовому многомодовому волокну (OM3/OM4).

Поскольку средой передачи служит волокно, AOC преодолевает потолок дальности меди:

• Типичные линии AOC — 30–100 м; для AOC 100G QSFP28 на MMF обычно указывается до 100 м.
• Устойчивость к ЭМП. Волокно — диэлектрик: оно не проводит электрический сигнал, поэтому полностью невосприимчиво к электромагнитным помехам от блоков питания, сильноточных линий и плотно уложенных соседних кабелей.
• Вес и воздушный поток. Волокно намного легче и тоньше twinax и имеет меньший радиус изгиба (около 30 мм против ~75 мм у толстого DAC), поэтому высокоплотные стойки легче охлаждать и коммутировать.
• Встроенная сборка держит разъёмы герметичными и исключает загрязнение пылью, от которого страдают оптические патч-корды, подключаемые на месте; BER обычно ниже 10⁻¹².

Цена этого — энергопотребление и стоимость: каждый конец AOC потребляет порядка 2.2 Вт для сборки 100G (типичное значение, с ретаймингом), а AOC стоит дороже сопоставимого короткого DAC.

Активный DAC (ACC): промежуточный вариант

Между простым пассивным DAC и AOC находится активный медный кабель (ACC), который иногда называют активным DAC. Это по-прежнему медь, но небольшая микросхема согласования сигнала в корпусе разъёма восстанавливает сигнал и увеличивает дальность сверх возможностей пассивной меди.

Практическая дальность активных DAC — около 10 м на распространённых скоростях 10/25G (некоторые семейства производителей работают дальше на меньших скоростях). ACC дороже пассивного DAC и потребляет чуть больше энергии, но остаётся намного дешевле оптики и сохраняет низкую задержку и цену меди. Это компромиссный вариант, когда линия почти укладывается в дальность пассивного DAC.

Ключевые различия вкратце

Три семейства кабелей покрывают почти все короткие линии в ЦОД. Вот как они соотносятся:

Параметр	Пассивный DAC	Активный DAC (ACC)	AOC
Типичная дальность	1–7 м (100G); ~3 м на 400G	~10 m (10/25G)	30–100 m
Мощность на конец	~0.1 W	Чуть выше, чем у DAC	~2.2 W (100G)
Задержка	Пренебрежимо малая	Пренебрежимо малая + задержка микросхемы	Добавляет оптическое преобразование порядка нс
Вес и радиус изгиба	Тяжёлый, изгиб ~75 мм	Тяжёлый, изгиб ~75 мм	Лёгкий, изгиб ~30 мм
Устойчивость к ЭМП	Подвержен	Подвержен	Невосприимчив (диэлектрическое волокно)
Замена на месте	Весь кабель	Весь кабель	Весь кабель
Относительная стоимость	Самая низкая	Низкая	Выше
Лучше всего подходит для	Внутри стойки, от сервера к ToR	Чуть более длинные линии внутри стойки / к соседней стойке	Между стойками, через проходы, зоны с сильными ЭМП

Дальность вкратце

Типичная максимальная дальность линии. Пассивный DAC: ~7 м на 100G по IEEE 802.3 100GBASE-CR4 (меньше на 400G и выше). Активный DAC/ACC: ~10 м на распространённых скоростях. AOC: 30–100 м по многомодовому волокну OM3/OM4. Источники: IEEE 802.3, документация NVIDIA по кабелям, официальные ответы FS.

Энергопотребление вкратце

Типичное потребление на конец кабеля (класс 100G). DAC: ~0.1 Вт (без электроники). AOC: ~2.2 Вт (оптический модуль с ретаймингом). Значения зависят от скорости и производителя — см. источники. Источник: технические характеристики NVIDIA.

Какая цифра важнее? В плотной стойке с десятками кабелей дополнительные ватты AOC на каждом конце складываются и превращаются в тепло. Если большинство линий короткие, пассивный DAC позволяет держать низкими и бюджет мощности портов, и счёт за охлаждение.

Когда использовать DAC, а когда AOC

Выбирайте DAC, если:

• Линия проходит внутри стойки или между непосредственно соседними стойками — почти всегда ≤7 м.
• Нужны минимальная стоимость на порт и минимальное энергопотребление.
• Задержка критична, и в тракте не должно быть оптического преобразования.
• Нужны разветвления — например, порт 100G QSFP28, разделённый на четыре линии 25G SFP28, что широко делается с помощью разветвительных DAC.

Выбирайте AOC, если:

• Линия пересекает проход, ряд или холодный коридор — обычно длиннее ~10 м.
• Линии проходят рядом с блоками питания, частотными приводами или другим оборудованием с сильными ЭМП.
• Важны вес и воздушный поток: высокоплотные spine-уровни, кластеры ИИ/HPC или коммутационные фабрики, где толстая медь мешает охлаждению.
• Нужна та же встроенная герметичная сборка вместо хрупкой оптики с патч-кордами.

В типичной архитектуре leaf-spine схема проста: DAC внутри стойки, AOC между стойками. Коммутаторы верхнего уровня стойки связываются с серверами по пассивному DAC, а leaf-коммутаторы подключаются к spine по AOC, когда расстояние превышает дальность меди.

Что проверить перед покупкой

1. Согласуйте форм-фактор и скорость. SFP+ (10G), SFP28 (25G), QSFP+ (40G), QSFP28 (100G), QSFP-DD / OSFP (400G и выше). Оба конца DAC или AOC должны подходить к соединяемым портам: кабель QSFP28 не вставится в порт SFP28 без адаптера.
2. Измерьте реальное расстояние. Ограничения дальности DAC — не рекомендации. Пассивный DAC 7 м на 100G, который на деле проходит по лоткам 7,5 м, может не работать или потребовать включения FEC.
3. Проверьте совместимость с производителем. Некоторые коммутаторы перечисляют поддерживаемых производителей кабелей в матрице совместимости. Неподдерживаемый DAC/AOC может отключить диагностику или управление — уточните у производителя коммутатора или выберите модель из его списка.
4. Разберитесь с FEC. На 100G более длинные медные линии (CA-25G-L, класс 3–5 м) зависят от RS-FEC. Если коммутатор и кабель расходятся в настройках FEC, линия может не подняться.
5. Учитывайте температуру и воздушный поток. В высокоплотных стойках жёсткая медь мешает воздушному потоку, а меньший радиус изгиба волокна помогает держать лотки в порядке. При прокладке как минимум соблюдайте радиус изгиба.
6. Думайте семействами кабелей, а не отдельными кабелями. Развёртывание, где сочетаются пассивный DAC, ACC и AOC, — норма: мастерство в том, чтобы выбрать правильное семейство для каждой линии, а не стандартизироваться на одном.

Типичные ошибки, которых стоит избегать

• Использовать пассивный DAC длиннее номинала и винить коммутатор, когда линия падает.
• Считать «DAC» и «AOC» взаимозаменяемыми — это не так: у них разные профили дальности, энергопотребления и цены.
• Покупать не тот форм-фактор (например, QSFP28 для порта SFP28 или кабель 40G для порта 100G в расчёте на автосогласование).
• Игнорировать требования FEC на более длинных медных линиях, а потом удивляться, почему линии 100G «мигают».
• Использовать оптические патч-корды с незакреплёнными разъёмами там, где герметичная сборка AOC исключила бы загрязнение пылью.
• Выбирать AOC для линии 3 м внутри стойки и платить за дальность и энергопотребление, которые не нужны.

Часто задаваемые вопросы

Чем различаются кабели AOC и DAC?

DAC (Direct Attach Copper) — медный кабель с отлитыми на обоих концах разъёмами; в пассивном DAC нет электроники, поэтому он дешёвый, экономичный и рассчитан на короткие расстояния (обычно до ~7 м на 100G). AOC (Active Optical Cable) имеет оптический модуль в каждом разъёме и передаёт данные светом по волокну на 30–100 м с полной невосприимчивостью к ЭМП, но потребляет больше и стоит дороже.

Какой длины может быть кабель DAC?

Пассивный DAC обычно рассчитан примерно на 7 м на 100G (IEEE 802.3 100GBASE-CR4) и на меньшую длину на более высоких скоростях — пассивные DAC 400G обычно ограничены примерно 3 м. Активный медный кабель (ACC) с согласованием сигнала увеличивает дальность примерно до 10 м на распространённых скоростях 10/25G.

Какова дальность кабеля AOC?

Большинство AOC рассчитаны на 30–100 м по многомодовому волокну OM3/OM4. Для больших расстояний обычно переходят на оптические трансиверы с одномодовой оптикой.

Используют ли кабели DAC и AOC одни и те же порты?

Да: DAC и AOC с одинаковым форм-фактором (например, оба QSFP28) подключаются к одному и тому же порту коммутатора или сервера. Порт не различает, работает ли он через медь или волокно, — среду передачи кабель обрабатывает сам.

Что такое разветвительный кабель?

Разветвительный кабель делит один высокоскоростной порт на несколько более медленных — например, кабель 100G QSFP28, разделяющийся на четыре линии 25G SFP28. Разветвительные DAC распространены в серверных развёртываниях, где один порт коммутатора обслуживает несколько серверов.

Что дешевле: DAC или AOC?

На коротких расстояниях DAC — самый дешёвый вариант на линию, а AOC стоит дороже из-за оптических модулей в каждом разъёме. AOC становится выгодным, когда линия слишком длинна для меди — если сравнивать длинный AOC с несколькими DAC и дополнительными коммутаторами или с хрупкой оптикой на патч-кордах.

OPTONE поставляет сборки AOC и DAC от 10G до 400G с OEM-совместимой прошивкой и длиной под заказ.https://fibertransceiver.com/