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关于400G DAC和400G AOC你了解多少?

发布于 2020年04月02日 by
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数据中心、企业与高性能运算环境需要有弹性且明确的50G、100G、200G与400G线缆用于机架内与相邻机架之间互连。随着400G技术的发展,适用于短距离数据中心互联的400G 直连线缆已开始批量生产并投入市场,其中包含了400G DAC和400G AOC。

目前市面上,400G DAC和400G AOC主要有两种封装类型:QSFP-DD和OSFP,这两种封装都采用了8*50Gb/s的PAM4电调制格式。除了400G直连线缆以外,还有400G DAC高速分支线缆和400G AOC有源分支光缆,该类型的分支线缆一端采用的是一个400G连接器,另一端采用的是几个相同低速率的连接器(总速率为400G)。400G DAC/AOC类型如下表:

产品类别 产品名称 描述 最大传输距离 应用
400G QSFP-DD DAC直连线缆 QSFP-DD转QSFP-DD DAC 两端各一个400G QSFP-DD连接器,每个连接器拥有8个50G PAM4电气通道 3米 400G设备之间的直连
400G QSFP-DD DAC高速分支线缆 QSFP-DD转2*200G QSFP56 DAC 一端采用了400G QSFP-DD连接器,另一端采用的是2个200G QSFP56连接器,每个200G QSFP56连接器拥有4个50G PAM4电气通道 3米 400G-200G分支链路
400G QSFP-DD DAC高速分支线缆 QSFP-DD转4*100G QSFPs DAC 一端采用400G QSFP-DD连接器,另一端采用了4个100G QSFPs连接器,每个100G QSFP连接器拥有2个50G PAM4电气通道 3米 400G-100G分支链路
400G QSFP-DD DAC高速分支线缆 QSFP-DD转8*50G SFP56 DAC 一端采用400G QSFP-DD连接器,另一端采用了8个50G SFP56连接器,每个50G SFP56连接器拥有1个50G PAM4电气通道 3米 400G-50G分支链路
400G QSFP-DD AOC直连线缆 QSFP-DD转 QSFP-DD AOC 两端各一个400G QSFP-DD连接器,每个连接器拥有8个50G PAM4电气通道 70米(OM3);100米(OM4) 400G设备之间的直连
400G QSFP-DD AOC有源分支光缆 QSFP-DD转2*200G QSFP56 AOC 一端采用了400G QSFP-DD连接器,另一端采用的是2个200G QSFP56连接器,每个200G QSFP56连接器拥有4个50G PAM4电气通道 70米(OM3)100米(OM4) 400G-200G分支链路
400G QSFP-DD AOC有源分支光缆 QSFP-DD转8*50G SFP56 AOC 一端采用400G QSFP-DD连接器,另一端采用了8个50G SFP56连接器,每个50G SFP56连接器拥有1个50G PAM4电气通道 70米(OM3);100米(OM4) 400G-50G分支链路
400G OSFP DAC直连线缆 OSFP转OSFP DAC 两端各一个400G OSFP连接器,每个连接器拥有8个50G PAM4电气通道 3米 400G设备之间的直连
400G OSFP DAC高速分支线缆 OSFP转2*200G QSFP56 DAC 一端采用了400G OSFP连接器,另一端采用的是2个200G QSFP56连接器,每个200G QSFP56连接器拥有4个50G PAM4电气通道 3米 400G-200G分支链路
400G OSFP DAC高速分支线缆 OSFP转4*100G QSFPs DAC 一端采用400G OSFP连接器,另一端采用了4个100G QSFPs连接器,每个100G QSFP连接器拥有2个50G PAM4电气通道 3米 400G-100G分支链路
400G OSFP DAC高速分支线缆 OSFP转8*50G SFP56 DAC 一端采用400G OSFP连接器,另一端采用了8个50G SFP56连接器,每个50G SFP56连接器拥有1个50G PAM4电气通道 3米 400G-50G分支链路
400G OSFP AOC直连线缆 OSFP转OSFP AOC 两端各一个400G OSFP连接器,每个连接器拥有8个50G PAM4电气通道 70米(OM3);100米(OM4) 400G设备之间的直连

由上表可知,400G DAC和400G AOC两者最大的区别在于传输距离的不同,400G DAC的传输距离最远只能支持3米,而400G AOC可以支持长达70m(OM3)或者100m(OM4);这是因为两者所采用的传输介质不同,400G DAC是以铜缆作为传输介质,而400G AOC是以光纤作为传输介质。除此之外,400G DAC和400G AOC还存在以下区别:

  • 可用类型——就目前市场情况来看,400G DAC种类繁多,而400G AOC有源分支光缆和QSFP-DD转4*100G QSFP AOC暂时没有进入市场,因此,相对来说400G DAC能满足更多连接需求。

  • 体积和重量——由于光纤比铜芯体积小、重量轻,因此400G AOC的体积和重量相对于400G DAC而言小。400G AOC的体积比400G DAC小一半,且其重量仅仅是400G DAC的四分之一。此外,400G AOC的弯曲半径小于400G DAC。

  • 抗干扰能力——由于400G AOC的纤芯是光纤,属于绝缘材料,不导电,因此在数据传输期间不容易受到电磁、雷电或者无线电信号的干扰;而400G DAC的线缆是铜芯,会导电,因此容易受到雷电等干扰。

  • 价格——由于光纤的价格普遍高于铜缆,因此400G AOC的价格通常会高于400G DAC的价格(前提条件:相同水平或封装),若是400G DAC的传输距离可以满足您的网络需求,建议您可以优先选择400G DAC,这样可以有效节省成本。

放眼未来

400G DAC和400G AOC都是机架内或相邻机架之间互连的极具有成本效益的解决方案,但当传输距离大于100米时,使用400G光模块和与之匹配的光纤(如MTP-16光纤跳线)搭配使用才是理想方案。随着400G以太网的商业化及规模化,400G QSFP-DD光模块和400G OSFP光模块已陆续进入市场并已开始批量生产。那么400G QSFP-DD/OSFP光模块是什么?又能与那些光纤跳线搭配使用呢?访问《400G QSFP-DD光模块种类及连接方案概述》或《400G OSFP光模块种类及连接方案概述》,您从中找到答案。

关于400G DAC/AOC的疑问解答

Q:为什么400G DAC/AOC要采用PAM4调制方式?

A:因为相对于NRZ调制方式而言,PAM4是一种更为有效的调制技术,它可以有效提高带宽利用率,在相同的波特率下,PAM4吐吞量是NRZ的两倍,也就是说,PAM4可以在不另外新增光纤的基础上增加网络带宽,有效提升带宽利用率。

Q:400G DAC/AOC的关键技术是什么?

A:400G DAC/AOC的关键技术是PAM4和DSP。由于相对于NRZ来说,PAM4对噪声更为敏感,尤其是在400G AOC中,因此引入DSP来弥补PAM4这一缺点。DSP作为一种高速数字处理芯片,不仅能提供数字时钟恢复功能(CDR提供),还可以进行色散补偿操作,去除噪声、非线性等干扰因素。

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