800G DACと800G AOCについて知っておくべきことのすべて

最新のデータセンターやハイパースケールコンピューティングネットワークにおける帯域幅需要の急増により、800G DACと800G AOCが大規模に導入されています。AIトレーニング、クラウドコンピューティング、ビッグデータ分析には高速相互接続が求められるため、従来の100Gネットワークでは一部のコアアプリケーションの帯域幅要件を満たせなくなっています。光モジュールの代替となる800G DACは、低コスト、低遅延、導入の容易さを特長とし、高性能データセンターにおける短距離相互接続の主要コンポーネントになりつつあります。本記事では、800G DACとAOCについて包括的に解説します。

800G DACとAOCとは？

800G DACは、銅線ケーブルをベースとした高速相互接続ソリューションです。両端に固定式のQSFP-DD 800GまたはOSFP 800Gフォームファクターを備えており、スイッチ、サーバー、またはネットワークストレージデバイスに直接接続できます。従来の光モジュールや光ファイバーパッチケーブルとは異なり、DACは伝送媒体とインターフェースを単一ユニットに統合することで、配線の複雑さを軽減し、障害検出を容易にします。

800Gダイレクトアタッチケーブル 複数の導体ペアとシールドを備えた同軸銅ケーブル構造を採用しており、電磁干渉を大幅に低減し、信号の完全性を確保します。要するに、800G DACはオールインワンの高速ネットワークケーブルのようなもので、差し込むだけですぐに使用でき、追加の光コンポーネント、清掃、メンテナンスは不要です。

800G DACの伝送距離は通常2メートル未満で、スイッチラック内や隣接するラックの接続によく使用されます。これにより、ケーブル配線と設置が簡素化されます。 

800G AOCは、両端に固定式光モジュールを備えた光ファイバーケーブルです。光伝送デバイス、発光デバイス、ドライバーチップを統合し、光信号による高速伝送を実現します。光モジュールとパッチケーブルを別々に必要とする従来のソリューションとは異なり、AOCは光モジュールと光ファイバーを一体化しており、分離することはできません。

800G AOCは通常、伝送媒体としてマルチモード光ファイバーを使用し、最大800Gbpsのデータレートに対応します。通常、両端にQSFP-DDまたはOSFPコネクタを備えており、スイッチ、サーバー、ストレージデバイスの対応するポートに直接接続して高速相互接続を実現できます。銅線ケーブルと比較して、AOCは軽量で信号減衰が少ないため、約1-300 metersの短距離から中距離における高帯域幅の相互接続に特に適しています。

800G DACと800G AOCのパラメーター比較

800G DACと800G AOCの利点

800G DACの主な利点は次のとおりです：

800G光モジュールと比較して消費電力が少なく、パッシブ800G DACの消費電力はほぼゼロです。これは大規模なデータセンターへの導入において非常に有利であり、全体的なエネルギー消費を効果的に削減し、運用コストを節約できます。同じ伝送速度を維持しながら、高帯域幅アプリケーションの需要を満たします。

800G DACは、コスト効率にも優れています。800G光モジュールには高価なレーザー、光学部品、ケーブルが必要ですが、DACでは光チップや追加のケーブルが不要なため、導入コストが光モジュールよりも大幅に低くなります。このため、予算は限られているものの、高帯域幅を必要とする企業や組織にとって、DACはより適した選択肢となります。

800G twinaxケーブルはデータ伝送に電気信号を使用するため、光電変換が不要となり、極めて低いレイテンシーを実現します。そのため、高頻度金融取引やインテリジェントドライビングなど、レイテンシーに敏感なアプリケーションに最適です。

最後に、800G Ethernetケーブルの一体型設計により、導入と保守が容易になり、プラグアンドプレイで導入できるため追加設定は不要です。また、物理的な耐性も光ファイバーより高く、複雑な環境への導入が可能で、その後の保守上の課題を軽減します。

800G AOCの主な利点は以下のとおりです:

その 800Gアクティブ光ケーブル 電磁干渉の影響を受けずに信号を伝送できます。これは、電気信号を光信号に変換して伝送するため、電磁ノイズの多い環境に適しているからです。

800G DACと比較して伝送距離が長く、通常は最大30メートルまで対応するため、800G DACでは到達できない、より離れた機器もカバーできます。

800G AOCはより軽量で薄型のため、ラックの放熱を損なうことなく、コンパクトなスペースでのより優れた導入を可能にします。

800G DACと800G AOCのデメリット

800G DACは伝送距離が限られており、通常は2メートル未満であるため、データセンター内、さらにはラック間の相互接続にも適していません。さらに、ケーブルが太く柔軟性に乏しいため、高密度環境での導入や管理が困難です。800G DACと800G AOCに共通するもう1つの特徴は、長さを柔軟に調整できないことです。伝送距離は工場出荷時に固定されています。

800G AOCも消費電力が比較的高くなっています。800Gモジュールとパッチケーブルの組み合わせよりは低いものの、800G DACよりは依然として高くなっています。電子チップとレーザーを使用しているため、製造コストはチップレスDACよりもはるかに高く、その結果、導入コストも高くなります。

アプリケーション

AIクラスタ

AIトレーニングでは、GPU間の相互接続に極めて高い帯域幅と低遅延が求められます。低遅延かつ低消費電力の800G DACは、ラック内のGPUサーバーとスイッチの相互接続に最適です。ハイパースケールデータセンター

Facebook、Google、AWS、Alibaba Cloudのようなハイパースケールデータセンターでは、TORスイッチとサーバー間の相互接続数が膨大です。800G DACを導入することで、配線コストだけでなく、消費電力と運用コストも削減できます。

ストレージ相互接続

ストレージエリアネットワークやデータベースクラスターでは、データアクセスのレイテンシーがサービス体験に直接影響します。800G DACは、短距離・低レイテンシーの相互接続を通じてストレージノードとコンピュートノード間の高速なデータ交換を実現し、データベースクエリや仮想化ストレージへのアクセスなど、コアアプリケーションの応答時間を短縮します。I/Oに敏感なストレージアーキテクチャに最適です。

ハイパフォーマンスコンピューティング

HPCシナリオでは、気象シミュレーション、遺伝子シーケンシング、量子化学シミュレーションなどの大規模な科学計算を実行するため、コンピューティングノードを高速インターコネクトで接続してクラスターを構成する必要があります。800G AOCは、30メートルの範囲内で安定した高速光伝送を実現し、ノード間の低遅延接続をサポートします。さらに、光信号伝送は電磁干渉の影響を受けないため、HPCシステムの長期的な安定性が確保されます。

リーフ・スパインアーキテクチャ

リーフ・スパイン・トポロジーは、現代のデータセンターにおける主流の設計であり、東西トラフィックを伝送するために、スイッチ間に大規模かつ高速なリンクを必要とします。800G AOCは、高帯域幅の需要を満たすだけでなく、軽量な光ファイバー配線を採用することで、太すぎる銅ケーブルによって生じるキャビネット内の混雑や放熱の問題を回避します。AOCは、数十メートルにわたるラック間でスイッチを相互接続する際に、より高い柔軟性と効率性を提供します。

結論

800G DACと800G AOCにはそれぞれ独自の利点と適用シナリオがあり、どちらを選ぶかはニーズによって異なります。たとえば、ラック内のTORスイッチを接続する必要がある場合、800G DACは低コストのソリューションです。ラック間を接続する必要がある場合は、800G AOCの方が間違いなく優れた選択肢です。