Câble DAC/AOC

 

 

Le marché propose actuellement quatre principaux types de câbles de transmission de données : DAC (Direct Attach Cable), AOC (Active Optical Cable), AEC (Active Electrical Cable) et ACC (Active Copper Cable). Ils diffèrent par leur support de transmission, leurs caractéristiques de performances et leurs scénarios d'application. Aujourd'hui, nous allons examiner DAC, AEC, AOC et ACC. Qui sera le grand gagnant dans le domaine de la communication de données ?

Le câble DAC haute vitesse (Direct Attach Cable) est un ensemble de câbles passifs de transmission de données à haute vitesse. Sa principale caractéristique technique est qu'il fonctionne sans composants électroniques supplémentaires, tels que des convertisseurs de signal ou des amplificateurs, en s'appuyant entièrement sur les propriétés de conduction du signal inhérentes au fil de cuivre de haute spécification pour obtenir une transmission directe du signal électrique. Structurellement, les composants principaux d'un câble DAC haute vitesse comprennent :

Section du fil central :Utilise des conducteurs plaqués argent comme âme, combinés à l'un des trois matériaux d'isolation (isolation en mousse, téflon (PTFE) ou PP (polypropylène)) pour former un fil central haute performance, constituant la base de la transmission haut débit haute fréquence.

Structure de blindage :Utilise une conception à double blindage de « blindage par paire plus blindage global », qui améliore efficacement la capacité anti-interférence et garantit la stabilité de la transmission du signal.

Spécifications et options structurelles :Offre des spécifications de calibre de fil de 32 à 24 AWG, ainsi que diverses structures de base telles que 2P, 4P, 8P ou 16P, pour s'adapter aux besoins de transmission de différents scénarios.

Architecture intégrée :Dispose d'une conception « longueur fixe avec connecteurs fixes intégrés aux deux extrémités ». Letête de module optiqueet le câble sont fixés en permanence ; les ports ne peuvent pas être remplacés individuellement. Les utilisateurs doivent sélectionner des câbles finis de longueurs prédéfinies en fonction des besoins réels de déploiement. Cette conception est une manifestation directe de son principe technique et est essentielle pour assurer la stabilité de la transmission.

Mécanisme de transmission du signal :Le câble DAC haute vitesse utilise des fils conducteurs plaqués argent comme support de transmission principal. Il utilise les propriétés d'isolation des signaux des matériaux isolants et la conception à double blindage pour transmettre les signaux électriques directement d'une extrémité à l'autre via les propriétés conductrices du cuivre, en contournant les processus intermédiaires tels que la conversion ou l'amplification du signal. Cela simplifie la complexité technique de la liaison de transmission. Simultanément, l'excellent fil central et la structure de blindage offrent des performances d'atténuation exceptionnelles et une faible latence, permettant une transmission haut débit haute fréquence.

Adaptation des tarifs et des distances :Techniquement, les câbles DAC haute vitesse prennent en charge des taux de transmission de données allant jusqu'à 400 Gbit/s. Cet avantage en termes de débit provient des performances de conduction supérieures des conducteurs plaqués argent, des caractéristiques de faible perte des matériaux isolants spécialisés et du contrôle stable du signal offert par la structure intégrée. Cependant, limitée par l'atténuation du signal du fil de cuivre et la conception passive, sa distance de transmission est généralement limitée à 3 mètres, ce qui le rend idéal pour les scénarios de transmission point à point à courte distance.

Faible coût:La conception passive élimine le coût des composants électroniques supplémentaires. Le cuivre est beaucoup moins cher quefibre optique,et la structure intégrée simplifie la production. Cela en fait l'une des options les moins coûteuses parmi les câbles de transmission similaires, réduisant considérablement les coûts globaux de câblage du centre de données.

Faible consommation d'énergie et efficacité énergétique :La version passive ne nécessite aucune alimentation électrique, sa consommation électrique est donc presque négligeable. Même de type actifCâbles DACne consomment qu'environ 440 mW, ce qui est bien inférieur aux autres solutions de transmission. De plus, le noyau en cuivre offre une bonne dissipation naturelle de la chaleur. Cela correspond aux exigences en matière d’économie d’énergie et d’environnement.

Plug-and-Play et hautes performances :La conception du connecteur fixe intégré élimine le débogage de l'adaptation du port ; il ne nécessite aucune configuration supplémentaire : il suffit de le brancher pour une transmission stable. Il prend en charge la transmission haut débit haute fréquence, convient au câblage des centres de données à courte distance, offre de solides performances dans les solutions de commutation intégrées et possède une large gamme d'applications.

Anti-interférence optimisée :La conception structurelle « blindage par paire plus blindage global », combinée à des matériaux isolants de haute qualité, améliore efficacement la résistance aux interférences électromagnétiques (EMI), garantissant la stabilité du signal dans des environnements complexes.

Distance de transmission limitée :L'atténuation du signal du fil de cuivre et la conception passive signifient qu'il ne peut répondre aux besoins de connexion qu'à moins de 3 mètres ; il ne convient pas aux scénarios de transmission à moyenne et longue distance.

Flexibilité de câblage insuffisante :Les propriétés physiques du cuivre se traduisent par des câbles relativement épais et rigides, avec une faible flexibilité pour le pliage et le routage, ce qui impose certaines limites à l'espace de câblage et aux méthodes de disposition.

Basé sur son noyau technique « haute vitesse, faible consommation d'énergie, faible coût, courte distance et haute stabilité »,Câbles DAC haute vitessesont la solution privilégiée pour les applications à courte distance. Ils sont largement utilisés dans les scénarios d'interconnexion des centres de données, tels que les périphériques de stockage SATA, les systèmes RAID, les routeurs centraux et Ethernet 10G/40G. Au sein des centres de données, ils sont principalement utilisés pour connecter des serveurs et des réseaux de stockage (SAN) et conviennent également à la transmission de données à haut débit entre des appareils proches, tels que des clusters informatiques hautes performances. Ils constituent la solution optimale de communication de données à haut débit pour ces scénarios.

Un AEC (Active Electrical Cable) est un câble actif de transmission de données à haut débit conforme aux spécifications électriques et mécaniques unifiées établies par HiWire Alliance. Sa principale caractéristique technique est l'intégration d'architectures de puces dédiées aux deux extrémités du câble en cuivre, qui surmontent les limitations de performances des câbles en cuivre passifs traditionnels pour obtenir des performances de transmission de signal supérieures. Sa structure technique comprend principalement :

Fil central et système d'isolation :Utilise des conducteurs plaqués argent de haute spécification comme support de transmission central, associés à une isolation en téflon (FEP) pour former une structure de fil central à faible perte qui constitue la base de la transmission à large bande haute fréquence. Les propriétés du matériau en téflon confèrent au fil central une excellente résistance aux températures élevées, des caractéristiques anti-vieillissement et une capacité d'isolation du signal, réduisant efficacement l'atténuation du signal pendant la transmission.

Conception à double blindage :Utilise une structure composite « blindage par paire + blindage global ». Le blindage par paire minimise la diaphonie entre les fils centraux individuels, tandis que le blindage global protège contre les interférences électromagnétiques externes (EMI). Cette double protection assure la stabilité de la transmission du signal dans des environnements électromagnétiques complexes.

Intégration du port et de la puce :Comprend des connecteurs fixes aux deux extrémités, avec des types de boîtiers couvrant les spécifications courantes telles que QSFP56, OSFP et QSFP-DD pour une compatibilité directe avec diverses interfaces d'équipement. Ces connecteurs intègrent des puces CDR (Clock and Data Recovery) et des puces Retimer, formant l'unité centrale de traitement du signal. La prise en charge de la fonctionnalité de correction d'erreur directe (FEC) complète le système intégré d'optimisation du signal actif.

Diversité des spécifications :Offre des options de calibre de fil de 28 à 24 AWG et diverses configurations de fils centraux (par exemple, 8P, 16P), permettant une adaptation flexible à différents taux de transmission et scénarios d'application pour répondre à diverses exigences de déploiement.

Mécanisme de traitement du signal :Le principal avantage des câbles AEC réside dans leur mode combiné « transmission passive + optimisation active ». Les signaux électriques sont d'abord transmis point à point via le câble conducteur argenté. Lorsque les signaux subissent une atténuation, une distorsion ou un décalage temporel pendant la transmission, le chipset aux deux extrémités lance un traitement en temps réel : la puce Retimer amplifie et égalise le signal pour compenser la perte de transmission et corriger la distorsion ; la puce CDR récupère simultanément la synchronisation entre les signaux d'horloge et de données, supprimant ainsi le décalage temporel ; et la fonction Forward Error Correction (FEC) détecte et corrige automatiquement les erreurs binaires. Travaillant en synergie, ces composants fonctionnent comme un régénérateur et un retimer de signal, remodelant les signaux déformés en une forme standard et garantissant l'intégrité du signal.

Adaptation des tarifs et des distances :Tirant parti de la structure optimisée du fil central et de la capacité de traitement des puces, les câbles AEC prennent en charge plusieurs taux de transmission à grande vitesse tels que 100G, 200G et 400G, répondant aux exigences de transmission de données de milieu à haut de gamme. Grâce à une technologie d'amélioration du signal basée sur une puce, ils brisent la barrière de distance des câbles en cuivre passifs, atteignant une distance de transmission maximale allant jusqu'à 7 mètres. Cela représente une extension significative par rapport aux câbles passifs traditionnels en cuivre à fixation directe (DAC) (généralement inférieur ou égal à 3 mètres) tout en maintenant un taux d'erreur binaire ultra faible sur toute la distance.

Intégrité exceptionnelle du signal :L'amplification, l'égalisation, le remodelage et la correction d'erreur FEC du chipset garantissent une distorsion minimale du signal pendant la transmission et un taux d'erreur binaire extrêmement faible, offrant une fiabilité de transmission de données bien supérieure à celle des câbles en cuivre passifs.

Distance de transmission optimisée :La distance de transmission de 7 mètres comble l'écart à courte portée entre les câbles en cuivre passifs (inférieur ou égal à 3 mètres) etcâbles optiques actifs (AOC, typically >10 mètres), s'adaptant à un plus large éventail de scénarios.

Équilibre coût-performance :Prix ​​compris entrecâbles DAC passifset AOC, les câbles AEC coûtent environ 50 % de moins que les composants optiques en évitant les dépenses liées à des éléments coûteux comme les lasers. Leurs performances se rapprochent de celles des systèmes de portée moyenne à courte.câbles optiques, offrant une valeur exceptionnelle.

Compact et économe en énergie :Avec un facteur de forme plus petit quecâbles DAC traditionnels, ils économisent jusqu'à 70% surgestion des câblesl'espace et sont plus légers, adaptés aux déploiements dans des espaces restreints. La consommation d'énergie est 25 % inférieure à celle des appareils optiques ; bien qu'ils nécessitent de l'énergie, la consommation globale d'énergie est contrôlable et répond aux exigences de l'informatique verte.

Haute compatibilité et fiabilité :Le respect des spécifications HiWire Alliance garantit une forte compatibilité d'interface pour une connexion directe avec les équipements grand public. La structure à base de cuivre optimisée par puce offre une plus grande résistance aux interférences environnementales et une plus grande fiabilité que les solutions optiques pures.

Nécessite une alimentation :Le chipset aux deux extrémités nécessite de l'énergie pour fonctionner, introduisant une exigence d'alimentation qui n'est pas nécessaire pour les câbles passifs. La consommation électrique est plus élevée que celle des DAC, mais toujours inférieure à celle des AOC.

Distance de transmission limitée :Bien qu'étendue jusqu'à 7 mètres, la technologie reste fondamentalement destinée aux applications à courte portée. Il ne peut pas répondre aux besoins à moyenne et longue distance (par exemple, au-delà de 10 mètres), et se concentre sur les interconnexions à courte portée.

Complexité structurelle plus élevée :L'intégration de puces et de modules d'alimentation entraîne des coûts de fabrication et de maintenance légèrement plus élevés que les câbles en cuivre purement passifs.

Construits sur le noyau technique « haute vitesse, faible taux d'erreur binaire, portée moyenne-courte et gain de place », les câbles AEC sont devenus une technologie clé pour l'architecture DDC (Distributed Disaggregated Chassis). Ils conviennent principalement pour :

Connexions entre les commutateurs Top-of-Rack (ToR) et les serveurs au sein des centres de données, permettant le déploiement de jusqu'à 500 câbles par rack pour répondre aux demandes d'interconnexion haute densité.

Interconnexions à courte distance entre les équipements de châssis distribués, surmontant les contraintes de densité et de poids des DAC traditionnels.

Besoins d'interconnexion à courte portée dans les centres de données distribués, les réseaux de télécommunications et les réseaux d'entreprise, en particulier là où l'espace est limité et où la stabilité du signal est essentielle.

Scénarios de transmission de données à haut débit et sensibles aux coûts qui nécessitent de dépasser les limitations de distance des câbles en cuivre passifs, comblant ainsi efficacement le fossé d'application entre les solutions DAC et AOC.

 

AOC (câble optique actif)est un câble de transmission de données à grande vitesse qui repose sur l'énergie externe pour réaliser la conversion optoélectronique du signal. Sa principale caractéristique technique réside dans les modules de conversion optoélectroniques intégrés aux deux extrémités, qui convertissent mutuellement les signaux électriques et optiques, en utilisant les signaux optiques comme support de transmission pour effectuer le transfert de données. Ce principe est fondamentalement différent de la transmission directe du signal électrique des câbles en cuivre traditionnels (y compris DAC et AEC). Sa structure technique comprend principalement : Support de transmission principal : la fibre optique sert de support de transmission principal. En tant que matériau diélectrique, la fibre ne repose pas sur la conduction du courant, isolant intrinsèquement les interférences électromagnétiques et constituant la base d'une transmission longue distance à faibles pertes. Dans certains scénarios, des composants auxiliaires tels que des amplificateurs optiques et des atténuateurs sont intégrés pour optimiser les performances de transmission du signal et garantir la stabilité du système. Module de conversion optoélectronique :Émetteurs-récepteurs optiques(contenant des lasers et des photodétecteurs) sont intégrés aux deux extrémités du câble, formant l'unité centrale pour la conversion « électrique-optique-électrique ». Le récepteur convertit les signaux électriques de l'appareil en signaux optiques, tandis que l'émetteur restaure les signaux optiques transmis en signaux électriques. Il possède également une fonctionnalité de transmission optique, complétant la liaison complète de transmission de données. Connecteurs et structure externe : des connecteurs haute densité sont utilisés, connectant les modules aux deux extrémités via un seul câble optique. L'aspect extérieur est similaire à celui des câbles en cuivre, mais la structure interne diffère considérablement. La conception globale est compacte, avec un volume environ la moitié de celui deCâbles cuivre DACet plus léger, facilitant les opérations de câblage.

Mécanisme de conversion et de transmission du signal : Le cœur d’un AOC est le mode combiné « conversion optoélectronique + transmission du signal optique ». Tout d'abord, le signal électrique émis par un appareil entre dans l'émetteur-récepteur optique à une extrémité du câble, où un laser interne convertit le signal électrique en signal optique. Le signal optique se déplace le long du support fibreux, exploitant les caractéristiques de faible perte de la fibre pour réduire l'atténuation du signal pendant la transmission. Lorsqu'il atteint l'autre extrémité, l'émetteur-récepteur optique restaure le signal optique en signal électrique, le transmettant au périphérique cible et complétant la boucle de transmission de données. Adaptation du débit et de la distance : prend en charge des taux de transmission à grande vitesse jusqu'à 400 Gbit/s. Bénéficiant des propriétés de transmission à faibles pertes de la fibre optique et des capacités d'optimisation du signal des modules de conversion optoélectroniques, la distance de transmission maximale peut atteindre 100 mètres, dépassant largement les câbles passifs en cuivre (inférieur ou égal à 5 ​​mètres) et les câbles actifs AEC (inférieur ou égal à 7 mètres). C’est la solution privilégiée pour les transmissions de courte à moyenne distance et de moyenne à longue distance. Principe anti-interférence : étant donné que le support de transmission est constitué de signaux optiques plutôt que de signaux électriques et que la fibre optique est un matériau diélectrique, elle ne génère pas de rayonnement électromagnétique et n'est pas affectée par les interférences électromagnétiques externes (EMI). Même dans les centres de données dotés d’environnements électromagnétiques complexes, il maintient la stabilité de la transmission du signal.

Avantages principaux (basés sur la conception technique) : Capacité anti-interférence extrêmement forte : Les propriétés diélectriques de la fibre optique et le mode de transmission du signal optique la rendent complètement insensible aux interférences et aux rayonnements électromagnétiques, répondant ainsi aux exigences de transmission de haute fiabilité dans des environnements électromagnétiques complexes. Câblage léger et flexible : le poids est nettement plus léger que celui des câbles en cuivre comme le DAC et l'AEC, avec un volume environ la moitié de celui du DAC. La texture est douce, offrant une grande flexibilité lors du câblage, économisant efficacement de l'espace et adaptée aux scénarios de déploiement haute densité. Longue distance de transmission et performances stables : la distance de transmission de 100 mètres comble l'espace longue distance des câbles en cuivre. La caractéristique de faible perte de la transmission par fibre optique garantit des signaux stables et de faibles taux d'erreur binaire sur toute la distance, adaptés à l'interconnexion d'appareils longue distance. Taux de transmission élevé : prend en charge des débits allant jusqu'à 400 Gbit/s, répondant aux besoins de transmission de données de milieu à haut de gamme, longue distance et à grande vitesse, tels que l'échange de données de haute capacité entre les appareils principaux. Limitations inhérentes (provenant de principes techniques) : Coût élevé : intègre en interne des composants de haute précision tels que des lasers et des modules de conversion optoélectroniques, ce qui rend son coût de production le plus élevé parmi les quatre types de câbles (DAC, AEC, AOC et câbles en cuivre passifs). Le déploiement à grande échelle est confronté à une pression importante sur les coûts. Consommation d'énergie plus élevée : une perte d'énergie se produit pendant le processus de conversion optoélectronique, et les composants tels que les lasers et les émetteurs-récepteurs optiques nécessitent une énergie externe, ce qui entraîne une consommation d'énergie globale supérieure à celle du DAC et de l'AEC. Coût de maintenance élevé : le module de conversion optoélectronique et le câble optique sont intégrés dans une seule conception, évitant ainsi un démontage et un remplacement séparés. En cas de panne du module ou de la fibre, l'ensemble du câble doit être remplacé. De plus, la durée de vie du laser est généralement de 3 à 5 ans, ce qui nécessite ensuite un remplacement complet du câble, ce qui entraîne des coûts de maintenance ultérieurs élevés. Difficulté d'une adoption généralisée : la perte d'énergie et la perte d'énergie thermique lors de la conversion optoélectronique, associées aux coûts élevés, sont les principales raisons qui entravent son adoption à grande échelle.

Basé sur le noyau technique « longue distance, haute anti-interférence, haute densité », AOCcâbles optiques actifssont principalement adaptés aux scénarios suivants : transmission longue distance au sein des centres de données, telles que les connexions entre les commutateurs centraux et l'interconnexion des équipements entre zones dans les salles de serveurs ; Scénarios avec des exigences extrêmement élevées en matière de fiabilité et d'anti-interférence, tels que les salles de serveurs industrielles avec des environnements électromagnétiques complexes et les liaisons fédérées des réseaux de communication centraux ; Scénarios de déploiement à haute densité, tels que l'interconnexion longue distance entre des clusters de serveurs et des périphériques de stockage dans de grands centres de données, où il est nécessaire d'économiser de l'espace de câblage tout en garantissant la stabilité de la transmission ; Scénarios de transmission de données à grande vitesse sur moyenne et longue distance avec des exigences de distance explicites (supérieures à 7 mètres et inférieures ou égales à 100 mètres) et des exigences strictes en matière de stabilité du signal.

ACC (Active Copper Cable) est un câble de transmission de données à haut débit basé sur un support en fil de cuivre, intégrant une unité active de traitement du signal. Sa principale caractéristique technique est l'utilisation d'un pilote de signal actif intégré (puce de redriver linéaire) pour compenser la perte de signal haute fréquence des câbles en cuivre passifs, dépassant ainsi les limites de distance de transmission des câbles en cuivre passifs traditionnels (par exemple, DAC), tout en conservant l'essence de la transmission du signal électrique dans les câbles en cuivre, en équilibrant les coûts et les performances. Sa structure technique comprend principalement : Support de transmission de base : le fil de cuivre de haute spécification sert de support de transmission de base, poursuivant le mode de base de conduction du signal électrique dans les câbles en cuivre, garantissant des performances fondamentales pour la transmission à grande vitesse. Le matériau du câble est conforme à celui des câbles en cuivre passifs, mais est adapté aux exigences d'alimentation électrique et d'interaction des signaux de la puce active, ce qui donne lieu à une structure physique plus ciblée. Unité de traitement du signal actif : une puce Redriver linéaire est intégrée à l'extrémité de réception du câble (extrémité Rx), servant de module de traitement du signal principal. Sa fonction principale est d'égaliser et d'amplifier les signaux électriques haute fréquence qui se sont atténués et déformés pendant la transmission, plutôt que de remodeler ou de réparer les signaux. Il agit comme un « amplificateur de signal », compensant la perte de haute fréquence lors de la transmission passive. Configuration de l'interface et des spécifications : prend en charge une large gamme de taux de transmission et de facteurs de forme, couvrant 10G SFP+, 25G SFP28, 40G QSFP+, 50G QSFP+, 100G QSFP28, 200G QSFP-DD, 400G OSFP, 800G OSFP, 400G QSFP-DD, 800G QSFP-DD, etc., permettant adaptation flexible aux différentes interfaces de périphériques et exigences de bande passante. Caractéristiques structurelles externes : En raison de l'intégration de la puce active et de son unité d'alimentation de support, le câble global est plus épais et plus lourd que les câbles en cuivre DAC passifs traditionnels. La forme physique est influencée par la disposition des composants actifs, ce qui entraîne une flexibilité de câblage légèrement inférieure à celle des câbles en cuivre passifs.

Mécanisme de transmission du signal : suit le mode de base de « transmission de signal électrique par câble en cuivre + compensation de puce active », essentiellement une mise à niveau optimisée de la transmission passive par câble en cuivre. Premièrement, le signal électrique émis par un appareil se déplace le long du support en fil de cuivre, subissant inévitablement une atténuation du signal haute fréquence. Lorsque le signal atteint l'extrémité de réception, la puce Redriver intégrée lance le traitement du signal en temps réel, compensant la perte haute fréquence et améliorant la force du signal grâce à des techniques d'amplification et d'égalisation linéaires, garantissant ainsi à l'extrémité de réception une qualité de signal stable. Il est important de noter que cette puce possède uniquement des fonctions d’amplification et d’égalisation du signal ; il manque de capacités de réparation de signal, de récupération de données d'horloge (CDR) ou de resynchronisation et ne peut pas remodeler les signaux gravement déformés. Adaptation du débit et de la distance : prend en charge des taux de transmission à haut débit jusqu'à 800 Gbit/s (y compris les niveaux grand public comme 400 Gbit/s). La distance de transmission est considérablement améliorée par rapport aux câbles en cuivre passifs DAC, dépassant 3 mètres, généralement 2 à 3 mètres de plus que le DAC (en fonction du débit et des spécifications du câble). Cependant, il entre toujours dans la catégorie des transmissions à courte distance. La longueur du câble a un impact significatif sur les performances ; la sélection d'une longueur appropriée en fonction du scénario réel est une variable clé pour garantir l'efficacité de la transmission. Caractéristiques techniques limites : La principale limitation réside dans sa capacité limitée de traitement du signal : il ne peut qu'amplifier et égaliser les signaux. Il manque de fonctions telles que la correction d'erreur directe (FEC), le remodelage du signal ou la synchronisation d'horloge, ne peut pas corriger les erreurs binaires ou les distorsions graves pendant la transmission, et sa capacité d'optimisation du signal est plus faible que celle des câbles actifs AEC qui intègrent des puces CDR/Retimer.

Avantages principaux (basés sur la conception technique) : Intégrité du signal supérieure par rapport aux câbles en cuivre passifs : La fonction de compensation haute fréquence de la puce Redriver permet aux signaux électriques de rester stables sur de plus longues distances. Par rapport aux câbles en cuivre passifs DAC, l'atténuation du signal est plus faible et la fiabilité de la transmission est plus élevée, adaptée aux scénarios à courte distance avec certaines exigences en matière de qualité du signal. Coût et consommation d'énergie équilibrés : par rapport àAOCcâbles optiques actifs, il ne nécessite pas de composants coûteux tels que des modules de conversion optoélectroniques et des lasers, ce qui entraîne des coûts nettement inférieurs. Bien qu'il intègre une puce active, sa consommation d'énergie est bien inférieure à celle de l'AOC et ne nécessite pas de consommation d'énergie de conversion optoélectronique complexe, offrant ainsi une rentabilité exceptionnelle dans les scénarios à courte distance. Couverture complète des débits : prend en charge plusieurs niveaux de débit de transmission de 10G à 800G, avec une grande variété de facteurs de forme, adaptables à diverses interfaces d'appareils du bas de gamme au haut de gamme, démontrant une forte compatibilité. Adaptation précise aux scénarios : fournit une solution rentable pour les scénarios de niche caractérisés par « une sensibilité aux coûts, une distance de transmission légèrement supérieure au DAC et aucun besoin de réparation du signal », comblant ainsi l'écart entre les câbles en cuivre passifs et les câbles actifs haut de gamme. Limitations inhérentes (provenant de principes techniques) : La distance de transmission reste limitée : bien qu'elle dépasse la limite de 3 mètres du DAC, il s'agit essentiellement encore d'une transmission à courte distance, incapable de répondre aux besoins à moyenne et longue distance, et n'a pas les capacités de transmission longue distance de l'AEC et de l'AOC. Capacité limitée de traitement du signal : peut uniquement amplifier et égaliser les signaux, manquant de fonctions de réparation ou de remodelage. Il ne peut pas compenser efficacement les graves distorsions du signal ou les erreurs de bits, ce qui entraîne une fiabilité inférieure par rapport aux câbles actifs AEC. Forme physique contrainte : en raison de l'intégration de la puce active et du module d'alimentation, le câble est plus épais et plus lourd que le DAC, avec une flexibilité de câblage réduite, ce qui pose certains défis en termes d'espace et de gestion du câblage en rack. Champ d'application du marché plus étroit : limité par son orientation fonctionnelle, il ne convient qu'à des scénarios de niche spécifiques. Son espace de marché global est plus petit que celui des trois types de câbles : DAC, AOC et AEC.

 

Basés sur le noyau technique de « compensation d'amplification de signal à courte distance et à faible coût », les câbles en cuivre actifs ACC sont principalement adaptés aux scénarios suivants :

 

4.1 Interconnexion à courte portée au sein des centres de données, comme les connexions entre les commutateurs ToR (Top-of-Rack) et les serveurs, où il est nécessaire de dépasser la limite de 3 mètres du DAC mais où il n'est pas nécessaire d'atteindre la distance de 7 mètres de l'AEC, et la sensibilité aux coûts est un facteur ;

 

4.2 Scénarios de transmission sur liaison courte avec un besoin évident d'amplification du signal mais aucune exigence de réparation/remodelage du signal, tels que l'interconnexion à haut débit entre les équipements dans de petites salles de serveurs et l'échange de données à courte portée au niveau des nœuds informatiques de pointe ;

 

4.3 Scénarios sensibles aux coûts : lorsque les exigences en matière de distance de transmission ne sont pas élevées (généralement dans les 5 mètres), rechercher un équilibre entre "le coût du câble en cuivre passif + une extension de distance limitée" et ne pas vouloir supporter le coût élevé de l'AOC ou la prime pour les fonctions complexes de l'AEC ;

 

4.4 Scénarios d'adaptation d'interface de périphérique : besoins d'interconnexion à haut débit nécessitant des facteurs de forme spécifiques (par exemple, 800G QSFP-DD, OSFP) avec de courtes distances de transmission, en utilisant ses riches configurations de spécifications pour une adaptation précise.

La sélection des câbles de transmission de données nécessite une évaluation complète des besoins spécifiques des applications, de la distance de transmission, des budgets et des contraintes d'espace.

Dans les communications de données, nous observons une tendance vers les applications Ethernet, l'ACC devant s'étendre d'InfiniBand aux cas d'utilisation Ethernet. Nous pensons que l’amélioration de la vitesse des commutateurs entraînera également des changements dans les interconnexions des centres de données à haut débit. De nouveaux produits comme AEC et ACC sont sur le point d’élargir leur clientèle en aval. L’émergence de commutateurs plus rapides devrait entraîner des mises à niveau des débits de ports. Les câbles DAC (Direct Attach Copper) traditionnels sont sujets à une perte et une atténuation importantes du signal à des vitesses élevées. Pour compenser, le diamètre des câbles DAC doit être continuellement augmenté. Selon Amazon, un DAC prenant en charge des débits 100G sur 2,5 mètres a un diamètre extérieur de 6,7 mm, tandis qu'un DAC prenant en charge un débit 400G pour la même distance atteint 11 mm, ce qui rend la gestion des câbles difficile pour les fournisseurs de services cloud. De plus, le diamètre extérieur plus grand nécessite un rayon de courbure plus grand, ce qui augmente l'encombrement global du rack et l'utilisation de l'espace. La solution innovante actuelle pour les connexions en cuivre à haut débit est le câble électrique actif (AEC). Par rapport au DAC, l'AEC intègre des puces de récupération de signal aux deux extrémités du câble en cuivre pour réduire la perte et l'atténuation des signaux à haute vitesse. Par conséquent, l'AEC a un diamètre extérieur plus petit que le DAC traditionnel et occupe moins d'espace. Lors de la construction de clusters d'IA à grande échelle, nous pensons que la densité d'interconnexion nettement plus élevée par rapport au cloud computing standard rend l'AEC, avec son diamètre extérieur plus petit, mieux adapté au câblage réseau à grande échelle. De plus, pour les applications à courte portée, l'AEC offre des avantages en termes de faible coût, de faible consommation d'énergie et de faible maintenance par rapport aux solutions de communication optique utilisant des modules et de la fibre. Selon Credo, le coût total de possession d'une solution AEC 400G peut être 53 % inférieur à celui d'une solution AOC. Nous pensons qu'à mesure que les tarifs des réseaux de centres de données continuent d'augmenter, le DAC sera confronté à des défis importants dans les applications à courte portée, et des interconnexions innovantes comme l'AEC devraient le remplacer. Selon l'estimation de LightCounting de décembre 2023, le marché combiné des AOC, DAC et AEC devrait s'élever à environ 1,75 à 1,82 milliard de dollars en 2025, pour atteindre 2,8 milliards de dollars d'ici 2028. Les taux de croissance annuels composés (TCAC) projetés de 2023 à 2028 pour les segments AOC, DAC et AEC sont de 15 %, 25 % et 45 %, respectivement.

Différences de chemin technologique :

Série de câbles en cuivre (DAC/AEC/ACC) :Tous à base de cuivre, différant essentiellement par le traitement du signal : le DAC n'a aucun composant actif, l'ACC effectue l'amplification/l'égalisation du signal et l'AEC assure la réparation/le remodelage du signal, offrant ainsi des fonctionnalités progressivement supérieures.

Série de câbles optiques (AOC) :Transmet des signaux optiques, évitant complètement la transmission électrique sur cuivre, résolvant ainsi les défis EMI et longue distance au niveau moyen.

Portée ultra courte (inférieure ou égale à 3 m), priorité aux coûts :Le DAC est préféré, adapté à l’interconnexion des équipements intra-rack dans les centres de données standard.

Extension de courte portée (3 à 7 m), câblage haute densité (par exemple, clusters IA) :L'AEC est optimal, équilibrant les économies d'espace et les coûts.

Portée courte (inférieure ou égale à 5 m), besoins spécifiques en matière de tarif/conditionnement :L'ACC convient aux scénarios de niche sensibles aux coûts ne nécessitant pas de réparation du signal.

Portée moyenne à longue (7-100 m), haute immunité EMI requise :AOC est le choix de base pour interconnecter les équipements de base entre les pièces ou dans les environnements EMI complexes.

Tendances de remplacement technologique :

Remplacement des variateurs à grande vitesse :À mesure que les tarifs des centres de données migrent vers 400G+, la perte de signal élevée et l'augmentation du diamètre extérieur du DAC (11 mm pour 400G contre . 6.7 mm pour 100G) exacerbent les difficultés de câblage et l'utilisation de l'espace. L'AEC, avec sa « réparation de signal basée sur une puce et son petit diamètre extérieur », apparaît comme le remplacement clé du DAC dans les scénarios à courte portée, en particulier pour les réseaux haute densité comme les clusters d'IA.

Avantages en termes de coût et de puissance :Le 400G AEC réduit le coût total de 53 % par rapport à l'AOC, avec une consommation et une maintenance inférieures, offrant une bien meilleure rentabilité que les solutions optiques pour les courtes portées.

Marché global :Le marché des AOC/DAC/AEC devrait atteindre 1,75 à 1,82 milliard de dollars en 2025, et atteindre 2,8 milliards de dollars d’ici 2028, avec un TCAC d’environ 18 % de 2023 à 2028.

Croissance des segments :AEC connaît la croissance la plus rapide (TCAC de 45 %), devenant ainsi le principal moteur de croissance ; DAC maintient une croissance régulière (TCAC de 25 %), conservant la demande dans des scénarios de vitesse moyenne à faible ; AOC connaît une croissance constante (TCAC de 15 %), axée sur les applications à longue portée.

Innovation et expansion :ACC devrait passer d'InfiniBand à Ethernet, en tirant parti de sa polyvalence en matière de débit et de packaging pour des scénarios de portée plus courte et de milieu de gamme. La pénétration de l’AEC dans les clusters d’IA et les centres de données à grande échelle continuera d’augmenter, ce qui en fera l’interconnexion haut débit à courte portée dominante.

Prioriser la distance de transmission : Choose DAC for ≤3 m, AEC for 3-7 m, AOC for >7 m et Inférieur ou égal à 100 m, et ACC pour Inférieur ou égal à 5 ​​m avec des besoins tarifaires spécifiques.

Tenez compte des contraintes de déploiement :Donner la priorité à l'AEC pour le câblage haute densité (par exemple, les clusters d'IA) et les scénarios limités en espace ; choisissez AOC pour les environnements EMI complexes ; sélectionnez DAC/ACC pour les cas sensibles en termes de coûts.

Évaluer le coût à long terme :Pour les scénarios haut débit à courte portée (400G+), le « faible coût total + faible consommation d'énergie » d'AEC offre des avantages évidents par rapport au DAC et à l'AOC.

Anticiper les itérations technologiques :L’AEC remplaçant le DAC au cours des cinq prochaines années est une tendance claire. Pour les nouveaux centres de données et clusters d’IA à grande échelle, donnez la priorité au déploiement de solutions AEC.