Alles, was Sie über 800G DAC und 800G AOC wissen müssen

800G DACs und 800G AOCs werden aufgrund des schnell wachsenden Bandbreitenbedarfs moderner Rechenzentren und Hyperscale-Computing-Netzwerke in großer Zahl eingesetzt. Aufgrund der Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsverbindungen für KI-Training, Cloud Computing und Big-Data-Analysen können herkömmliche 100G-Netzwerke den Bandbreitenbedarf einiger Kernanwendungen nicht mehr erfüllen. Als Alternative zu optischen Modulen werden 800G DACs mit ihren niedrigen Kosten, ihrer geringen Latenz und ihrer einfachen Bereitstellung zu einer Schlüsselkomponente für Kurzstreckenverbindungen in Hochleistungsrechenzentren. Dieser Artikel vermittelt ein umfassendes Verständnis von 800G DACs und AOCs.

Was sind 800G DAC und AOC?

800G DAC ist eine Hochgeschwindigkeits-Verbindungslösung auf Basis von Kupferkabeln. Sie verfügt an beiden Enden über feste QSFP-DD 800G- oder OSFP 800G-Formfaktoren und ermöglicht die direkte Verbindung mit Switches, Servern oder Netzwerkspeichergeräten. Im Gegensatz zu herkömmlichen optischen Modulen und Glasfaser-Patchkabeln integriert DAC das Übertragungsmedium und die Schnittstelle in einer einzigen Einheit, wodurch die Verkabelungskomplexität reduziert und die Fehlererkennung erleichtert wird.

800G Direct-Attach-Kabel nutzt eine koaxiale Kupferkabelstruktur mit mehreren Leiterpaaren und Abschirmung, wodurch elektromagnetische Störungen erheblich reduziert und die Signalintegrität gewährleistet werden. Im Wesentlichen ist ein 800G DAC wie ein All-in-one-Hochgeschwindigkeits-Netzwerkkabel: einfach einstecken und loslegen, ohne zusätzliche optische Komponenten, Reinigung oder Wartung.

800G DAC-Übertragungsdistanzen liegen typischerweise unter 2 Metern und werden häufig innerhalb von Switch-Racks sowie zur Verbindung benachbarter Racks verwendet. Dies vereinfacht die Verkabelung und Installation. 

Ein 800G AOC ist ein Glasfaserkabel mit fest montierten optischen Modulen an beiden Enden. Es integriert lichtübertragende und lichtemittierende Bauelemente sowie Treiberchips und ermöglicht so eine Hochgeschwindigkeitsübertragung über optische Signale. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen, die separate optische Module und Patchkabel erfordern, integriert ein AOC das optische Modul und die Glasfaser, sodass sie untrennbar miteinander verbunden sind.

800G AOCs verwenden typischerweise Multimode-Glasfaser als Übertragungsmedium und unterstützen Datenraten von bis zu 800Gbps. Sie verfügen typischerweise an beiden Enden über QSFP-DD- oder OSFP-Steckverbinder, sodass sie direkt in die entsprechenden Ports an Switches, Servern oder Speichergeräten eingesteckt werden können, um eine Hochgeschwindigkeitsverbindung herzustellen. Im Vergleich zu Kupferkabeln sind AOCs leichter und bieten eine geringere Signaldämpfung, wodurch sie besonders für kurz- bis mitteldistanzige, hochbandbreitige Verbindungen von etwa 1-300 Metern geeignet sind.

Parametervergleich von 800G DAC und 800G AOC

Vorteile von 800G DAC und 800G AOC

Die wichtigsten Vorteile des 800G DAC sind wie folgt:

Im Vergleich zu optischen 800G-Modulen hat es einen geringeren Stromverbrauch, wobei passive 800G-DACs nahezu keinen Strom verbrauchen. Dies ist für groß angelegte Rechenzentrumsbereitstellungen äußerst vorteilhaft, da es den Gesamtenergieverbrauch effektiv senkt und Betriebskosten spart. Bei gleicher Übertragungsgeschwindigkeit erfüllt es die Anforderungen bandbreitenintensiver Anwendungen.

800G DAC ist zudem kosteneffizienter. Während optische 800G-Module teure Laser, Optiken und Verkabelung erfordern, machen DACs optische Chips und zusätzliche Verkabelung überflüssig, wodurch ihre Bereitstellungskosten deutlich niedriger sind als bei optischen Modulen. Dadurch sind sie eine bessere Wahl für Unternehmen oder Organisationen mit begrenztem Budget, aber hohem Bandbreitenbedarf.

Ein 800G-Twinax-Kabel verwendet elektrische Signale zur Datenübertragung, wodurch keine optisch-elektrische Umwandlung erforderlich ist und eine extrem niedrige Latenz entsteht. Dadurch eignet es sich ideal für latenzempfindliche Anwendungen wie Hochfrequenzhandel im Finanzbereich und intelligentes Fahren.

Schließlich erleichtert das integrierte Design des 800G-Ethernet-Kabels die Bereitstellung und Wartung, da keine zusätzliche Konfiguration für die Plug-and-Play-Bereitstellung erforderlich ist. Seine physische Widerstandsfähigkeit ist außerdem höher als die von Glasfaser, was den Einsatz in komplexen Umgebungen ermöglicht und nachfolgende Wartungsaufwände reduziert.

Die Hauptvorteile von 800G AOC sind folgende:

Die 800G aktives optisches Kabel können Signale unbeeinflusst von elektromagnetischen Störungen übertragen. Dies liegt daran, dass elektrische Signale zur Übertragung in optische Signale umgewandelt werden, wodurch sie sich für Umgebungen mit starkem elektromagnetischem Rauschen eignen.

Im Vergleich zum 800G DAC hat er eine längere Übertragungsdistanz, typischerweise bis zu 30 Meter, wodurch die Abdeckung weiter entfernter Geräte ermöglicht wird, was der 800G DAC nicht leisten kann.

800G AOC ist leichter und dünner und ermöglicht so eine bessere Bereitstellung in kompakten Räumen, ohne die Wärmeableitung im Rack zu beeinträchtigen.

Nachteile von 800G DAC und 800G AOC

800G DAC hat eine begrenzte Übertragungsdistanz, typischerweise weniger als 2 Meter, wodurch es für die Verbindung innerhalb eines Rechenzentrums oder sogar über Racks hinweg ungeeignet ist. Darüber hinaus ist es aufgrund seiner dicken Kabel und geringen Biegsamkeit schwierig, es in Umgebungen mit hoher Dichte bereitzustellen und zu verwalten. Ein weiteres gemeinsames Merkmal von 800G DAC und 800G AOC ist, dass ihre Länge nicht flexibel angepasst werden kann; die Übertragungsdistanz wird werkseitig festgelegt.

800G AOCs haben außerdem einen relativ hohen Stromverbrauch. Zwar ist dieser niedriger als bei der Kombination aus 800G-Modulen und Patchkabeln, liegt aber dennoch höher als bei 800G DACs. Aufgrund der Verwendung elektronischer Chips und Laser sind ihre Herstellungskosten wesentlich höher als die von chiplosen DACs, was zu höheren Bereitstellungskosten führt.

Anwendungen

KI-Cluster

KI-Training erfordert eine extrem hohe Bandbreite und geringe Latenz für die Verbindung zwischen GPUs. Mit ihrer geringen Latenz und ihrem niedrigen Stromverbrauch sind 800G DACs ideal für die Verbindung von GPU-Servern und Switches innerhalb eines Racks. Hyperscale Data Centers

In Hyperscale-Rechenzentren wie Facebook, Google, AWS und Alibaba Cloud ist die Anzahl der Verbindungen zwischen TOR-Switches und Servern enorm. Der Einsatz von 800G-DACs senkt nicht nur die Verkabelungskosten, sondern reduziert auch den Stromverbrauch und die Betriebskosten.

Storage Interconnect

In Storage Area Networks oder Datenbankclustern wirkt sich die Latenz beim Datenzugriff direkt auf das Serviceerlebnis aus. 800G DACs gewährleisten einen schnellen Datenaustausch zwischen Speicher- und Rechenknoten durch kurzstreckige Interconnects mit niedriger Latenz und beschleunigen so die Reaktionszeit zentraler Anwendungen wie Datenbankabfragen und Zugriff auf virtualisierten Speicher. Sie sind ideal für I/O-sensitive Speicherarchitekturen.

High-Performance Computing

In HPC-Szenarien benötigen Rechenknoten Hochgeschwindigkeitsverbindungen, um Cluster zu bilden und groß angelegte wissenschaftliche Berechnungen durchzuführen, wie z. B. Wettersimulationen, Gensequenzierung und quantenchemische Simulationen. 800G AOCs bieten eine stabile optische Hochgeschwindigkeitsübertragung innerhalb eines Bereichs von 30 Metern und unterstützen Verbindungen mit geringer Latenz zwischen Knoten. Darüber hinaus ist ihre optische Signalübertragung unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen, wodurch die langfristige Stabilität von HPC-Systemen gewährleistet wird.

Leaf-Spine-Architektur

Die Leaf-Spine-Topologie ist die vorherrschende Architektur in modernen Rechenzentren und erfordert umfangreiche Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Switches zur Übertragung des Ost-West-Datenverkehrs. 800G AOCs erfüllen nicht nur hohe Bandbreitenanforderungen, sondern nutzen auch leichte Glasfaserkabel, um Platzprobleme im Rack und Schwierigkeiten bei der Wärmeabfuhr durch übermäßig dicke Kupferkabel zu vermeiden. AOCs bieten mehr Flexibilität und Effizienz bei der Verbindung von Switches über mehrere Racks hinweg über Entfernungen von mehreren zehn Metern.

Fazit

800G DAC und 800G AOC haben jeweils eigene Vorteile und Anwendungsszenarien, und die Wahl hängt von Ihren Anforderungen ab. Wenn Sie beispielsweise TOR-Switches innerhalb eines Racks verbinden müssen, ist ein 800G DAC eine kostengünstige Lösung. Wenn Sie rackübergreifend verbinden müssen, ist 800G AOC zweifellos die bessere Wahl.