Cabo DAC vs AOC 200G: um guia prático de seleção para data centers

À medida que IA, computação em nuvem e redes de data centers de alta velocidade continuam a crescer, a necessidade de maior largura de banda aumenta rapidamente. Embora redes 400G e até 800G estejam se tornando mais populares, a conectividade 200G ainda continua sendo uma solução importante para muitos data centers. Entre as opções de interconexão 200G mais amplamente usadas, os cabos DAC e AOC oferecem diferentes vantagens em custo, distância e flexibilidade de implantação. Este artigo compara 200G DAC e AOC para ajudar você a escolher a solução certa para diferentes cenários de implantação.

Visão geral do cabo óptico ativo 200G e do cabo de cobre Direct Attach 200G

O que é um cabo AOC  para Ethernet 200G?

Cabo Óptico Ativo 200G é uma solução de cabeamento pré-terminada que combina transceptores ópticos e fibra multimodo em uma única unidade. Você pode conectar diretamente ambas as extremidades a dispositivos de rede sem comprar transceptores e cabos de fibra separados, tornando a implantação mais simples e conveniente.

Como usa transmissão por fibra óptica, o AOC Ethernet 200G oferece baixa perda de sinal, forte resistência à interferência eletromagnética e distâncias de transmissão maiores, normalmente variando de vários metros a mais de 100 metros. Além disso, os cabos AOC são mais leves e mais fáceis de gerenciar do que os cabos de cobre.

O que é um cabo DAC para Ethernet 200G?

Um DAC 200G (Direct Attach Copper) é uma solução de cabo de alta velocidade que usa condutores de cobre para transmissão de dados. Assim como o AOC, ele possui conectores integrados em ambas as extremidades e pode conectar diretamente switches, servidores e dispositivos de armazenamento.

A principal vantagem do 200G DAC é seu baixo custo. Como não exige componentes ópticos nem conversão óptico-elétrica, o DAC geralmente é mais acessível do que soluções AOC. Ele é usado principalmente para conexões de curta distância, como links de servidor para switch dentro do mesmo rack.

200G Ethernet DAC pode ser dividido em DAC passivo e DAC ativo. DAC passivo é adequado para distâncias muito curtas com menor consumo de energia, enquanto o DAC ativo oferece suporte a distâncias ligeiramente maiores ao melhorar a qualidade do sinal. No entanto, devido às limitações da transmissão por cobre, os cabos DAC geralmente são usados para distâncias de 1 a 5 metros.

Fatores de forma comuns de AOC e DAC 200G

Formato QSFP56

QSFP56 pode ser considerado uma atualização do QSFP+ e do QSFP28. Ele adota um design de 4 canais, com cada via suportando transmissão de 50G por meio da tecnologia de modulação PAM4, permitindo uma largura de banda total de 200Gbps.

Em comparação com os formatos QSFP+ e QSFP28 anteriores, que usam principalmente sinalização NRZ, o QSFP56 introduz a codificação PAM4 para alcançar maior eficiência de transmissão sem aumentar significativamente o número de canais. 

Formato QSFP-DD

QSFP-DD, abreviação de Quad Small Form-factor Pluggable Double Density. Em comparação com QSFP56, QSFP-DD oferece maior densidade de vias ao oferecer suporte a até 8 canais elétricos.

Dependendo da tecnologia de modulação usada, o QSFP-DD pode suportar diferentes taxas de transmissão. Com NRZ, ele pode alcançar transmissão de 200G, enquanto a modulação PAM4 permite largura de banda muito maior, incluindo aplicações Ethernet 400G.

Principais diferenças que impactam sua decisão sobre DAC vs Fiber AOC

Distância de transmissão

A distância de transmissão é uma das diferenças mais evidentes entre DAC e AOC. Como o DAC Ethernet 200G usa cabos de cobre, ele normalmente é projetado para conexões de curta distância de 1 a 5 metros, sendo ideal para conexões dentro do mesmo rack. Em contraste, o AOC de fibra 200G usa fibra óptica e pode suportar distâncias muito maiores, tornando-o mais adequado para conexões entre racks e conexões mais longas dentro do data center.

Consumo de energia

O cabo DAC 200G consome menos energia do que o AOC de fibra. Cabos DAC passivos, em particular, exigem muito pouca energia porque não usam componentes de conversão óptico-elétrica. Cabos AOC integram transceptores ópticos e, portanto, exigem energia adicional para a conversão eletro-óptica. No entanto, em comparação com soluções de transceptores separados, o AOC ainda oferece boa eficiência energética.

Eficiência de custos

DAC geralmente é a opção mais barata. Seu design simples significa que ele não precisa de lasers ou peças ópticas, por isso é mais barato que AOC. Esse é um dos motivos pelos quais DAC é tão popular para conectar data centers que ficam próximos uns dos outros. AOC é mais caro, mas funciona melhor e vale o dinheiro extra em algumas situações.

Latência

DAC tem menor latência do que AOC porque transmite sinais diretamente por cabos de cobre, enquanto AOC requer conversão de sinal óptico-elétrico. Mas a diferença normalmente é muito pequena e quase imperceptível na maioria das redes de data center. Para configurações de rede normais, tanto AOC quanto DAC podem fornecer conexões confiáveis com baixa latência.

Interferência eletromagnética (EMI)

A resistência à interferência eletromagnética é outra diferença fundamental. Como o DAC usa cabos de cobre, ele é mais suscetível à EMI. O cabo óptico ativo de fibra, por outro lado, usa fibra óptica e é imune à interferência eletromagnética, permitindo oferecer uma transmissão de sinal mais estável em ambientes de alta densidade e alto ruído. Esse é um dos principais motivos pelos quais o cabo óptico ativo 200G está se tornando cada vez mais popular em data centers de grande escala e redes de alta velocidade.

Considerações sobre gerenciamento de cabos AOC vs cabos DAC

Espessura e flexibilidade do cabo 

Como os cabos DAC Ethernet 200G são feitos com condutores de cobre, eles geralmente são mais espessos e pesados do que os cabos AOC, especialmente à medida que as velocidades e as distâncias aumentam. Os cabos AOC, por outro lado, utilizam fibra óptica para poderem se tornar mais finos e leves, além de permitirem um roteamento mais fácil e organizado.

Densidade do rack e utilização do espaço

A otimização razoável da utilização do espaço em rack torna-se mais necessária quando a densidade de portas do data center aumenta. Devido à sua maior espessura, os cabos DAC podem ocupar mais espaço e causar desafios adicionais para o cabeamento em implantações de maior escala. Cabos AOC finos permitem maior densidade de cabos em espaços menores de rack.

Impacto no fluxo de ar e térmico

Implantações densas de cabos DAC 200G podem restringir o fluxo de ar e reduzir o resfriamento porque eles são mais espessos. Os cabos AOC são mais finos e não bloqueiam tanto o fluxo de ar, resultando em melhor desempenho térmico.

Portanto, AOC geralmente é mais adequado para maximizar o fluxo de ar e evitar superaquecimento nos grandes data centers que precisam de boa refrigeração.

Cenários de implantação: 200G DAC vs AOC

Intra-Rack (mesmo rack)

Para conexões dentro do mesmo rack, o DAC Ethernet 200G costuma ser a escolha mais comum. Como a distância entre servidores, switches e dispositivos de armazenamento geralmente é curta, a maioria dos links requer apenas 1 a 5 metros de cabeamento. O DAC oferece menor custo e menor consumo de energia, tornando-o ideal para conexões intra-rack de curta distância. Além disso, o cabeamento dentro do mesmo rack geralmente não requer cabos longos, permitindo que o DAC forneça conectividade de alta velocidade com boa relação custo-benefício.

Entre racks (através de racks)

O AOC é preferido em casos de comunicações entre racks. A distância real do cabo DAC é limitada e geralmente não pode exceder a distância entre racks, mas o AOC, por meio de fibras ópticas, realiza transmissão de alta velocidade para distâncias maiores e a uma taxa mais estável.

Em comparação com DAC, os cabos AOC também são mais leves e mais finos, facilitando o gerenciamento de cabos em data centers de grande escala. Como resultado, AOC é comumente preferido para conectividade entre racks.

Clusters de AI/HPC

Redes em clusters de IA e ambientes de computação de alto desempenho transportam grandes volumes de tráfego de dados de altíssima velocidade, o que exige não apenas largura de banda muito alta, mas também transmissão estável de cabos pesados. No entanto, AOC oferece suporte a distâncias maiores, resistência a EMI mais resiliente e melhor gerenciamento de cabos do que qualquer solução baseada em cobre, o que o torna a opção preferencial em ascensão para interconexões de GPU e redes de treinamento de IA.

No entanto, em algumas conexões de GPU de distância ultracurta, DAC ainda pode ser usado para reduzir os custos de implantação.

Arquitetura Leaf-Spine

Em arquiteturas Leaf-Spine, os switches Leaf devem se conectar a vários switches Spine por meio de links de alta velocidade, criando um grande número de conexões de rede. Para conexões servidor-Leaf dentro do mesmo rack, o DAC é comumente usado, enquanto o AOC é normalmente preferido para links Leaf-Spine entre racks.

Isso ocorre porque o AOC oferece maior alcance, melhor gerenciamento de cabos e transmissão de sinal mais estável, ajudando a atender aos requisitos de alta largura de banda e alta densidade dos data centers modernos.

Conclusão

Tanto os DACs quanto os AOCs de 200G vêm nos fatores de forma QSFP56 e QSFP-DD, cada um com suas próprias características em relação à distância de transmissão, custo, consumo de energia, métodos de cabeamento e flexibilidade de implantação. Em termos simples, os DACs são adequados para conexões de curta distância, enquanto os AOCs são mais indicados para cenários de cabeamento de longa distância ou de alta densidade. Compreender as diferenças e os cenários aplicáveis de ambos ajudará você a escolher a solução 200G certa para o seu data center.