Câble 200G DAC vs AOC : Guide pratique de sélection pour les centres de données

Alors que l’IA, le cloud computing et les réseaux de centres de données à haut débit continuent de se développer, le besoin d’une bande passante plus élevée augmente rapidement. Bien que les réseaux 400G et même 800G deviennent de plus en plus populaires, la connectivité 200G reste une solution importante pour de nombreux centres de données. Parmi les options d’interconnexion 200G les plus utilisées, les câbles DAC et AOC offrent chacun des avantages différents en termes de coût, de distance et de flexibilité de déploiement. Cet article compare les DAC et AOC 200G afin de vous aider à choisir la solution adaptée à différents scénarios de déploiement.

Présentation du câble optique actif 200G et du câble cuivre à connexion directe 200G

Qu’est-ce qu’un câble AOC  pour Ethernet 200G ?

Câble optique actif 200G est une solution de câblage préconnectorisée qui combine des émetteurs-récepteurs optiques et de la fibre multimode en une seule unité. Vous pouvez connecter directement les deux extrémités aux périphériques réseau sans acheter d’émetteurs-récepteurs ni de câbles à fibre optique séparés, ce qui rend le déploiement plus simple et plus pratique.

Comme il utilise la transmission par fibre optique, l'AOC Ethernet 200G offre une faible perte de signal, une forte résistance aux interférences électromagnétiques et des distances de transmission plus longues, généralement comprises entre plusieurs mètres et plus de 100 mètres. De plus, les câbles AOC sont plus légers et plus faciles à gérer que les câbles en cuivre.

Qu’est-ce qu’un câble DAC pour Ethernet 200G ?

Un DAC 200G (Direct Attach Copper) est une solution de câble haute vitesse qui utilise des conducteurs en cuivre pour la transmission des données. Comme l’AOC, il comporte des connecteurs intégrés aux deux extrémités et peut connecter directement des commutateurs, des serveurs et des dispositifs de stockage.

Le principal avantage du DAC 200G est son faible coût. Comme il ne nécessite pas de composants optiques ni de conversion optoélectronique, le DAC est généralement plus abordable que les solutions AOC. Il est principalement utilisé pour les connexions à courte distance, telles que les liaisons serveur-commutateur au sein d’une même baie.

Le DAC Ethernet 200G peut être divisé en DAC passif et DAC actif. DAC passif convient aux très courtes distances avec une consommation d’énergie plus faible, tandis que le DAC actif prend en charge des distances légèrement plus longues en améliorant la qualité du signal. Cependant, en raison des limites de la transmission sur cuivre, les câbles DAC sont généralement utilisés pour des distances de 1 à 5 mètres.

Formats courants des AOC et DAC 200G

Format QSFP56

QSFP56 peut être considéré comme une évolution de QSFP+ et QSFP28. Il adopte une conception à 4 canaux, chaque voie prenant en charge une transmission 50G grâce à la technologie de modulation PAM4, permettant une bande passante totale de 200Gbps.

Par rapport aux formats QSFP+ et QSFP28 antérieurs qui utilisent principalement la signalisation NRZ, QSFP56 introduit le codage PAM4 pour atteindre une efficacité de transmission plus élevée sans augmenter significativement le nombre de canaux. 

Format QSFP-DD

QSFP-DD, abréviation de Quad Small Form-factor Pluggable Double Density. Comparé au QSFP56, le QSFP-DD offre une densité de voies plus élevée en prenant en charge jusqu’à 8 canaux électriques.

Selon la technologie de modulation utilisée, QSFP-DD peut prendre en charge différents débits de transmission. Avec NRZ, il peut atteindre une transmission 200G, tandis que la modulation PAM4 permet une bande passante beaucoup plus élevée, notamment pour les applications Ethernet 400G.

Principales différences qui influencent votre décision concernant DAC vs Fiber AOC

Distance de transmission

La distance de transmission est l’une des différences les plus évidentes entre DAC et AOC. Étant donné que le DAC Ethernet 200G utilise des câbles en cuivre, il est généralement conçu pour des connexions à courte distance de 1 à 5 mètres, ce qui le rend idéal pour les connexions au sein d’un même rack. En revanche, l’AOC fibre 200G utilise la fibre optique et peut prendre en charge des distances beaucoup plus longues, ce qui le rend plus adapté aux connexions inter-racks et aux connexions plus longues au sein des centres de données.

Consommation d'énergie

Le câble DAC 200G consomme moins d’énergie que la fibre AOC. Les câbles DAC passifs, en particulier, nécessitent très peu d’énergie, car ils n’utilisent pas de composants de conversion optique-électrique. Les câbles AOC intègrent des émetteurs-récepteurs optiques et nécessitent donc une alimentation supplémentaire pour la conversion électro-optique. Cependant, par rapport aux solutions à émetteurs-récepteurs séparés, l’AOC offre toujours une bonne efficacité énergétique.

Rentabilité

Le DAC est généralement l’option la moins chère. Sa conception simple signifie qu’il n’a pas besoin de lasers ni de composants optiques, il est donc moins cher que l’AOC. C’est l’une des raisons pour lesquelles le DAC est si populaire pour relier des centres de données proches les uns des autres. L’AOC est plus coûteux, mais il fonctionne mieux et vaut le coût supplémentaire dans certaines situations.

Latence

Le DAC présente une latence plus faible que l’AOC, car il transmet les signaux directement via des câbles en cuivre, tandis que l’AOC nécessite une conversion de signal optique-électrique. Mais la différence est normalement très faible et est à peine perceptible dans la plupart des réseaux de centres de données. Pour les configurations réseau normales, l’AOC comme le DAC peuvent fournir des connexions fiables avec un faible délai.

Interférences électromagnétiques (EMI)

La résistance aux interférences électromagnétiques est une autre différence clé. Comme DAC utilise des câbles en cuivre, il est plus sensible aux EMI. Le câble optique actif à fibre, quant à lui, utilise la fibre optique et est insensible aux interférences électromagnétiques, ce qui lui permet d’assurer une transmission du signal plus stable dans les environnements à haute densité et à fort bruit. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles le câble optique actif 200G devient de plus en plus populaire dans les grands centres de données et les réseaux haut débit.

Considérations relatives à la gestion des câbles AOC par rapport aux câbles DAC

Épaisseur et flexibilité du câble 

Étant donné que les câbles DAC Ethernet 200G sont fabriqués avec des conducteurs en cuivre, ils sont généralement plus épais et plus lourds que les câbles AOC, en particulier lorsque les débits et les distances augmentent. Les câbles AOC, en revanche, utilisent la fibre optique, ce qui leur permet d’être plus fins et plus légers, tout en facilitant leur acheminement et leur organisation.

Densité des racks et utilisation de l’espace

L’optimisation raisonnable de l’utilisation de l’espace en rack devient plus nécessaire lorsque la densité de ports des centres de données augmente. En raison de leur plus grande épaisseur, les câbles DAC peuvent occuper davantage d’espace et créer des défis supplémentaires pour le câblage dans les déploiements à grande échelle. Les câbles AOC fins permettent une densité de câbles plus élevée dans des espaces de rack plus réduits.

Impact du flux d’air et thermique

Les déploiements denses de câbles DAC 200G peuvent restreindre le flux d’air et réduire le refroidissement, car ils sont plus épais. Les câbles AOC sont plus fins et ne bloquent pas autant le flux d’air, ce qui se traduit par de meilleures performances thermiques.

Ainsi, l’AOC est généralement plus adapté pour maximiser le flux d’air et éviter la surchauffe dans les grands centres de données qui nécessitent un bon refroidissement.

Scénarios de déploiement: 200G DAC ou AOC

Intra-rack (même rack)

Pour les connexions au sein du même rack, le DAC Ethernet 200G est généralement le choix le plus courant. Étant donné que la distance entre les serveurs, les commutateurs et les dispositifs de stockage est généralement courte, la plupart des liaisons ne nécessitent que 1 à 5 mètres de câblage. Le DAC offre un coût inférieur et une consommation d’énergie plus faible, ce qui le rend idéal pour les connexions intra-rack à courte distance. De plus, le câblage au sein du même rack ne nécessite généralement pas de grandes longueurs de câble, ce qui permet au DAC de fournir une connectivité haut débit rentable.

Inter-rack (entre racks)

L’AOC est privilégié dans les cas de communications inter-racks. La distance réelle du câble DAC est limitée et ne peut généralement pas dépasser la distance entre les racks, mais l’AOC, grâce aux fibres optiques, assure une transmission haut débit sur de plus longues distances et à un débit plus stable.

Par rapport aux DAC, les câbles AOC sont également plus légers et plus fins, ce qui facilite la gestion des câbles dans les centres de données à grande échelle. Par conséquent, l’AOC est couramment privilégié pour la connectivité inter-racks.

Clusters IA/HPC

Les réseaux dans les clusters d’IA et les environnements de calcul haute performance transportent de grands volumes de trafic de données à très haut débit, ce qui nécessite non seulement une très grande bande passante, mais aussi une transmission stable via des câbles lourds. Cependant, l’AOC prend en charge des distances plus longues, offre une résistance aux EMI plus robuste et une meilleure gestion des câbles que toute solution à base de cuivre, ce qui en fait le choix de plus en plus privilégié pour les interconnexions GPU et les réseaux d’entraînement d’IA.

Cependant, dans certaines connexions GPU à très courte distance, le DAC peut encore être utilisé pour réduire les coûts de déploiement.

Architecture Leaf-Spine

Dans les architectures Leaf-Spine, les commutateurs Leaf doivent se connecter à plusieurs commutateurs Spine via des liaisons haut débit, créant ainsi un grand nombre de connexions réseau. Pour les connexions serveur-Leaf au sein du même rack, le DAC est couramment utilisé, tandis que l’AOC est généralement préféré pour les liaisons Leaf-Spine entre racks.

Cela s'explique par le fait que l'AOC offre une portée plus longue, une meilleure gestion des câbles et une transmission du signal plus stable, contribuant à répondre aux exigences de haute bande passante et de haute densité des centres de données modernes.

Conclusion

Les DAC et AOC 200G sont tous deux disponibles aux formats QSFP56 et QSFP-DD, chacun ayant ses propres caractéristiques en matière de distance de transmission, de coût, de consommation d’énergie, de méthodes de câblage et de flexibilité de déploiement. En termes simples, les DAC conviennent aux connexions de courte distance, tandis que les AOC sont mieux adaptés aux scénarios de câblage longue distance ou à haute densité. Comprendre les différences et les scénarios d’application des deux vous aidera à choisir la bonne solution 200G pour votre centre de données.