AOC 与 DAC 线缆:高速数据中心实用购买指南
如果您正在设计或更新高速数据中心架构,AOC 和 DAC 之间的选择并非无关紧要——它将影响您的功率预算、气流效率、机架密度和长期可扩展性。真正重要的不是链路能否在第一天就建立,而是当机架温度升高、布线路径变得拥挤,以及未来升级需要两倍或四倍于当前带宽时,它能否保持性能。更明智的做法是将布线视为平台本身的一部分,而不是消耗性配件——尽早做出正确的选择,就能避免日后代价高昂的意外情况。
让我们先从无源 DAC 开始。它是一种带有直连端的双轴铜缆,简单易用,对于短距离跳转来说非常有效。在机架内部或相邻机架之间,无源 DAC 可以保持极低的延迟,几乎不消耗任何功率,并且在单链路成本方面也无可匹敌。对于 ToR 服务器上行链路和交换机到交换机的短距离传输,DAC 可提供可预测的性能,且不会增加故障点。但其物理特性也存在一些缺点:铜缆更厚、更重、更硬,因此在密集的线缆管理器中,急转弯可能非常困难;而且随着速度的提高,实际传输距离会缩短——在 100G 时,通常规划的传输距离约为 3-5 米,只有在条件良好的情况下,7 米的传输距离才是上限。
AOC 则反其道而行之:采用轻量化多模光纤,两端集成光学元件。您需要多花一点钱,每端的功耗也会增加一到两瓦,但在传输距离、线缆处理和信号完整性方面却更胜一筹。AOC 可以突破行内限制,实现舒适的机架间距离(几十米,通常可达 100 米,具体取决于 SKU),在嘈杂的房间中也能消除 EMI,而且由于其采用 2-3 毫米的光滑护套,空气流通和布线更加方便。在叶脊结构设计中,当行间不是背靠背或存储设备位于过道对面时,AOC 的余量可简化布局,避免铜缆在较高数据速率下出现的“短 1 米”问题。如果您要映射具有快速东西向流量的混合 HPC 或 AI 吊舱,那么精心规划的高覆盖范围 AOC 互连池可保持设计灵活性,无需重新端接。
性能方面,这没什么好说的。无源 DAC 在超短距离、超低延迟链路上表现出色,BOM 成本最低,链路级功耗几乎为零。AOC 在长距离传输中提供稳定的眼图,在高 EMI 机柜中提供更清晰的余量,并且由于线缆布线更加合理,返工率始终更低。团队遇到麻烦的地方在于,在规划不周的情况下混合使用距离、线规和面板密度:一捆 24 AWG DAC 可能信号传输正常,但仍然无法通过“我们真的能关上门吗”的测试。这不是信号问题,而是操作问题。如果您的机架已经满负荷,那么在最初几米之外的线路上优先使用 AOC 可以节省空间并提高可维护性。
特征 | 无源DAC线材 | 有源光缆(AOC) |
---|---|---|
抵达 | 最远约 7 米(100G 时通常约 3-5 米) | 通常为几十米,最高可达约 100 米(取决于 SKU) |
中等的 | 双轴铜缆 | 多模光纤 |
功耗 | 链路处≈0 W(仅限设备端) | 每端≈1–2 W |
灵活性和操控性 | 更厚/更重;弯曲越紧,难度越大 | 轻量;2-3 毫米护套;易于布线 |
EMI抗扰度 | 易感(电信号) | 免疫(介电纤维) |
成本概况 | 短距离运行的最低单链路成本 | 更高的单链节,更长的偏移距离和更容易的安装 |
最佳用途 | 机架内/相邻机架、ToR 上行链路 | 机架到机架、跨过道、EMI 密集型托架 |
成本和总体拥有成本 (TCO) 值得认真审视。乍一看,无源 DAC 更便宜,仅此而已。但布线成本并非凭空而来;还要加上气流挡板、更深的管理器以及铜线敷设紧张时所需的额外人工成本。加上 AOC 的功率增量,但要减去无需为了增加一米线路或清理拥堵路径而拆线和重新布线的时间。从规模上看,“最便宜的链路”并不总是“最便宜的网络”。许多运营商选择混合模式:机架内使用无源 DAC,行间 AOC 用于热通道,以及任何跨越热通道的线路,这通常能将安装和 MAC 的总体摩擦降至最低。
当您在 SFP+/SFP28/QSFP+ 和 QSFP28 上对经过验证的光纤和铜缆 SKU 进行标准化时,兼容性非常简单。分支用例是布线可以悄悄地决定时间表的地方:40G→4×10G 和 100G→4×25G 是常规做法,但要注意交换机端口模式、固件和标签。当您在一个护套中携带四个通道时,良好的标签和颜色规则比任何人愿意承认的都重要。如果您要扩展一个新的 pod,那么使用最终电缆(而不是实验室一次性电缆)进行小型试点,使用完全相同的交换机、NIC 和托盘将在大规模切换之前消除任何怪癖。一个简单的、记录在案的QSFP28 到 SFP28 分支方案将在第二周获得第一个移动-添加-更改票证时带来回报。
可靠性取决于环境。铜缆传输电信号,在大型电源、射频源和密集的电源线缆周围可能会出现问题;而光纤是电介质,因此不会受到影响。如果您与大电流线路共用一个托盘,或者在嘈杂的测试台上方运行,AOC 会更稳定。另一方面,DAC 更能容忍误操作;即使技术人员跪在铜缆上,也不太可能弄碎玻璃芯。您需要针对这两种情况进行培训:DAC 的应力释放夹可以保护拨片和锁扣,AOC 的弯曲半径保护装置则可以确保在狭窄的线路中保持稳定。
为未来做计划?如果今天的 100G 在下一次更新中变成 200/400G,AOC 会在相同的路径和托盘空间内提供更大的传输距离,而无源 DAC 很可能仍将是短跳的专家。这并不意味着 DAC 就“过时了”,而是使其成为完成这项工作的合适工具。将其靠近交换机,保持较短的传输距离,您将享受到最低的功耗和延迟。在拓扑、密度或 EMI 允许的情况下使用 AOC,可以避免后期重新设计。对于买家来说,最简单的规则是:对距离进行建模,对热量进行建模,并根据实际情况购买,而不是仅仅根据愿望清单。在货架上放置少量机架到机架 AOC 跳线缓冲区,可以节省一个星期六的时间。
底线:对于短距离、低成本、超低功耗的服务器上行链路和机架内交换机链路,请选择无源 DAC;对于更长、更清晰、更易于跨行或行间布线的连接,请选择 AOC。两者在最合适的位置使用时,都能保持低延迟和高吞吐量。标准化 SKU,试点您的分线,并记录所有内容。做到这一点,布线就不再是制约因素,而是成为您堆栈其余部分的推动者——无论您是布线传统的叶脊式网络,还是 GPU 密集型的 AI Pod。如果您需要布局的初始物料清单,AMPCOM 可以帮助您将复杂的布线距离和端口规划简化为实用的拉动清单,从经济高效的 DAC 到灵活的 AOC 互连。