200G DAC vs AOC 케이블: 데이터 센터를 위한 실용적인 선택 가이드

AI, 클라우드 컴퓨팅, 고속 데이터 센터 네트워크가 계속 성장함에 따라 더 높은 대역폭에 대한 필요성이 빠르게 증가하고 있습니다. 400G 및 800G 네트워크까지 점점 더 널리 보급되고 있지만, 200G 연결은 여전히 많은 데이터 센터에서 중요한 솔루션으로 남아 있습니다. 가장 널리 사용되는 200G 상호 연결 옵션 중에서 DAC 및 AOC 케이블은 각각 비용, 거리, 배포 유연성 측면에서 서로 다른 장점을 제공합니다. 이 글에서는 다양한 배포 시나리오에 적합한 솔루션을 선택하는 데 도움이 되도록 200G DAC와 AOC를 비교합니다.

200G 액티브 광 케이블 및 200G 직접 연결 구리 케이블 개요

200G Ethernet용 AOC  케이블이란 무엇입니까?

200G 액티브 광 케이블 광 트랜시버와 멀티모드 광섬유를 하나의 장치로 결합한 사전 종단 케이블링 솔루션입니다. 별도의 트랜시버와 광섬유 케이블을 구매하지 않고 양쪽 끝을 네트워크 장치에 직접 연결할 수 있어 배포가 더 간단하고 편리합니다.

광섬유 전송을 사용하기 때문에 200G Ethernet AOC는 낮은 신호 손실, 강한 전자기 간섭 저항성, 더 긴 전송 거리를 제공하며, 일반적으로 수 미터에서 100미터 이상까지 지원합니다. 또한 AOC 케이블은 구리 케이블보다 더 가볍고 관리하기 쉽습니다.

200G Ethernet용 DAC Cable이란 무엇입니까?

200G DAC (Direct Attach Copper)는 데이터 전송에 구리 도체를 사용하는 고속 케이블 솔루션입니다. AOC와 마찬가지로 양쪽 끝에 통합 커넥터가 있으며 스위치, 서버 및 스토리지 장치를 직접 연결할 수 있습니다.

200G DAC의 주요 장점은 낮은 비용입니다. 광학 부품이나 광-전기 변환이 필요하지 않기 때문에 DAC는 일반적으로 AOC 솔루션보다 저렴합니다. 주로 동일 랙 내 서버-스위치 링크와 같은 단거리 연결에 사용됩니다.

200G Ethernet DAC는 Passive DAC와 Active DAC로 나눌 수 있습니다. 패시브 DAC 는 전력 소비가 낮아 매우 짧은 거리에 적합한 반면, Active DAC는 신호 품질을 개선하여 약간 더 긴 거리를 지원합니다. 그러나 구리 전송의 한계로 인해 DAC 케이블은 일반적으로 1~5미터 거리에서 사용됩니다.

200G AOC 및 DAC의 일반적인 폼 팩터

QSFP56 폼 팩터

QSFP56은 QSFP+ 및 QSFP28의 업그레이드로 간주될 수 있습니다. 4채널 설계를 채택했으며, 각 레인은 PAM4 변조 기술을 통해 50G 전송을 지원하여 총 대역폭 200Gbps를 제공합니다.

주로 NRZ 신호 방식을 사용하는 이전 QSFP+ 및 QSFP28 폼 팩터와 비교하여, QSFP56은 채널 수를 크게 늘리지 않고도 더 높은 전송 효율을 달성하기 위해 PAM4 인코딩을 도입합니다. 

QSFP-DD 폼 팩터

QSFP-DD는 Quad Small Form-factor Pluggable Double Density의 약자입니다. QSFP56과 비교하여 QSFP-DD는 최대 8개의 전기 채널을 지원함으로써 더 높은 레인 밀도를 제공합니다.

사용되는 변조 기술에 따라 QSFP-DD는 다양한 전송 속도를 지원할 수 있습니다. NRZ를 사용하면 200G 전송을 달성할 수 있으며, PAM4 변조는 400G 이더넷 애플리케이션을 포함하여 훨씬 더 높은 대역폭을 가능하게 합니다.

DAC와 Fiber AOC에 대한 결정을 좌우하는 주요 차이점

전송 거리

전송 거리는 DAC와 AOC 간의 가장 명확한 차이점 중 하나입니다. 200G Ethernet DAC는 구리 케이블을 사용하므로 일반적으로 1~5미터의 단거리 연결용으로 설계되어 동일 랙 내 연결에 적합합니다. 반면 200G Fiber AOC는 광섬유를 사용하며 훨씬 더 긴 거리를 지원할 수 있어 랙 간 및 데이터 센터 내 장거리 연결에 더 적합합니다.

전력 소비

200G DAC 케이블은 fiber AOC보다 전력을 적게 사용합니다. 특히 패시브 DAC 케이블은 광-전기 변환 구성 요소를 사용하지 않기 때문에 전력이 매우 적게 필요합니다. AOC 케이블은 광 트랜시버를 통합하므로 전기-광 변환을 위해 추가 전력이 필요합니다. 그러나 별도의 트랜시버 솔루션과 비교하면 AOC는 여전히 우수한 전력 효율을 제공합니다.

비용 효율성

DAC는 일반적으로 더 저렴한 옵션입니다. 단순한 설계로 인해 레이저나 광학 부품이 필요하지 않으므로 AOC보다 저렴합니다. 이것이 DAC가 서로 가까운 데이터 센터를 연결하는 데 매우 인기 있는 이유 중 하나입니다. AOC는 더 비싸지만 성능이 더 뛰어나며 일부 상황에서는 추가 비용을 지불할 가치가 있습니다.

지연 시간

DAC는 구리 케이블을 통해 신호를 직접 전송하는 반면, AOC는 광-전기 신호 변환이 필요하므로 AOC보다 지연 시간이 더 낮습니다. 그러나 그 차이는 일반적으로 매우 작아 대부분의 데이터 센터 네트워크에서는 거의 인지되지 않습니다. 일반적인 네트워크 구성에서는 AOC와 DAC 모두 낮은 지연 시간으로 안정적인 연결을 제공할 수 있습니다.

전자기 간섭(EMI)

전자기 간섭에 대한 저항성은 또 다른 주요 차이점입니다. DAC는 구리 케이블을 사용하기 때문에 EMI에 더 취약합니다. 반면, 광섬유 액티브 광케이블은 광섬유를 사용하며 전자기 간섭의 영향을 받지 않아 고밀도 및 고소음 환경에서 더 안정적인 신호 전송을 제공할 수 있습니다. 이것은 200G 액티브 광케이블이 대규모 데이터 센터와 고속 네트워크에서 점점 더 인기를 얻고 있는 주요 이유 중 하나입니다.

AOC 케이블 vs DAC 케이블 관리 고려 사항

케이블 두께 및 유연성 

200G Ethernet DAC 케이블은 구리 도체로 만들어져 있어 일반적으로 AOC 케이블보다 더 두껍고 무겁습니다. 특히 속도와 거리가 증가할수록 그렇습니다. 반면 AOC 케이블은 광섬유를 사용하므로 더 얇고 가벼우며 배선이 더 쉬워 정리하기도 용이합니다.

랙 밀도 및 공간 활용도

데이터 센터 포트 밀도가 높아질수록 랙 공간 활용의 합리적인 최적화가 더욱 필요해집니다. DAC 케이블은 두께가 더 두꺼워 더 많은 공간을 차지할 수 있으며, 대규모 배포에서 케이블링에 추가적인 어려움을 초래할 수 있습니다. 얇은 AOC 케이블은 더 작은 랙 공간에서 더 높은 케이블 밀도를 가능하게 합니다.

공기 흐름 및 열 영향

200G DAC 케이블을 고밀도로 배치하면 케이블이 더 두꺼워 공기 흐름이 제한되고 냉각 성능이 저하될 수 있습니다. AOC 케이블은 더 얇고 공기 흐름을 그만큼 차단하지 않아 열 성능이 더 우수합니다.

따라서 AOC는 일반적으로 우수한 냉각이 필요한 대규모 데이터 센터에서 공기 흐름을 극대화하고 과열을 방지하는 데 더 적합합니다.

배포 시나리오: 200G DAC 대 AOC

랙 내부(동일 랙)

동일 랙 내 연결의 경우 200G Ethernet DAC가 일반적으로 더 흔한 선택입니다. 서버, 스위치, 스토리지 장치 간 거리는 일반적으로 짧기 때문에 대부분의 링크에는 1~5미터의 케이블만 필요합니다. DAC는 더 낮은 비용과 더 낮은 전력 소비를 제공하므로 단거리 랙 내부 연결에 이상적입니다. 또한 동일 랙 내 케이블링은 일반적으로 긴 케이블 길이가 필요하지 않아, DAC가 비용 효율적인 고속 연결을 제공할 수 있습니다.

랙 간(랙을 가로질러)

AOC는 랙 간 통신의 경우에 선호됩니다. DAC 케이블의 실제 거리는 제한적이며 일반적으로 랙 간 거리를 초과할 수 없지만, AOC는 광섬유를 통해 고속 전송을 더 먼 거리까지, 더 안정적인 속도로 제공합니다.

DAC와 비교할 때, AOC 케이블은 더 가볍고 얇아 대규모 데이터 센터에서 케이블 관리가 더 쉬워집니다. 그 결과 AOC는 일반적으로 랙 간 연결에 선호됩니다.

AI/HPC 클러스터

AI 클러스터와 고성능 컴퓨팅 환경의 네트워크는 매우 빠른 대용량 데이터 트래픽을 처리하므로 매우 높은 대역폭뿐만 아니라 무거운 케이블의 안정적인 전송도 필요합니다. 그러나 AOC는 구리 기반 솔루션보다 더 긴 거리, 더 강력한 EMI 내성, 더 나은 케이블 관리를 지원하므로 GPU 상호 연결 및 AI 학습 네트워크에서 점점 더 선호되는 선택지가 되고 있습니다.

그러나 일부 초단거리 GPU 연결에서는 배포 비용을 줄이기 위해 DAC가 여전히 사용될 수 있습니다.

Leaf-Spine 아키텍처

Leaf-Spine 아키텍처에서 Leaf 스위치는 고속 링크를 통해 여러 Spine 스위치에 연결되어야 하므로 많은 수의 네트워크 연결이 생성됩니다. 동일한 랙 내 서버-Leaf 연결에는 일반적으로 DAC가 사용되는 반면, 랙 간 Leaf-Spine 링크에는 일반적으로 AOC가 선호됩니다.

이는 AOC가 더 긴 도달 거리, 더 나은 케이블 관리, 더 안정적인 신호 전송을 제공하여 현대 데이터 센터의 고대역폭 및 고밀도 요구 사항을 충족하는 데 도움이 되기 때문입니다.

결론

200G DAC와 AOC는 모두 QSFP56 및 QSFP-DD 폼 팩터로 제공되며, 각각 전송 거리, 비용, 전력 소비, 케이블링 방식 및 구축 유연성에 관한 고유한 특성을 가지고 있습니다. 간단히 말해, DAC는 단거리 연결에 적합하고 AOC는 장거리 또는 고밀도 케이블링 시나리오에 더 적합합니다. 두 가지의 차이점과 적용 가능한 시나리오를 이해하면 데이터 센터에 적합한 200G 솔루션을 선택하는 데 도움이 됩니다.