数据通信领域传输线缆形式DAC,AEC,AOC,ACC简要介绍

如今竞争激烈的通信行业，大家都期望获得竞争优势，无论是在性能方面、效率方面还是成本方面。虽然许多数据中心的整改侧重于网络适配器和交换机配置，但有一种极其基础、却同样有效的方法可以改进部署的数据中心，那就是重新思考互连线缆。目前市场上有四种不同的数据传输线缆形式，分别是：DAC（Direct Attach Cable，直连电缆）、AOC（Active Optical Cable，有源光缆）、AEC（Active Electrical Cable，有源电缆）和ACC（Active Copper Cable，有源铜缆），它们在传输介质、性能特点和应用场景上都有所不同 。今天我们就一起来认识下DAC,AEC,AOC,ACC,他们谁将是数据通信领域最终赢家?

DAC 高速线缆

技术原理：

DAC高速线缆（Direct Attach Cable）一般译为直接电缆或直连铜缆，通常是以固定长度采购、两端带有固定接头的线缆组件，不可更换端口，模块头和铜缆不能分离，高速线缆以高性价比、高效能、高速率、高复合以及低损耗等显著优点被越来越多的用户所接受使用，并成为高速数据通信解决方案的首选，广泛应用于存储区域网络、数据中心和高性能计算机连接。

高速线缆的基本结构

主要以镀银导体和发泡绝缘，铁氟龙，PP三种绝缘材料的芯线为主，然后采用线对屏蔽及总屏蔽的方式，从而构成了高速线缆，高速线缆具有优良的衰减性能、低延时以及抗干扰性，可以实现高频宽带传输，有32~24AWG的规格以及2P、4P、8P或16P等多种结构，可应用在多种不同的应用场合。

DAC高速线缆的优点

在短距离的应用场景成为了用户首选方案，广泛应用于SATA存储设备、RADI系统场景、核心路由器、10G或40G以太网等数据中心互连场景中,在数据中心，铜缆一般用来连接服务器和存储区域网络，由于无源铜缆价格便宜、传输速度快，因而成了实现短距离传输的最佳解决方案.

■高性能：适用于数据中心的短距离布线，使用范围广，集成方案交换能力强.

■节能环保：高速线缆内部材质是铜芯，铜缆的自然散热效果好，节能环保.

■低功耗：高速线缆功耗低。由于无源电缆不需要电源；有源电缆耗电量一般在440mW左右.

■低成本：铜缆价格与光纤相比要低得多，使用高速线缆能够大大降低整个数据中心的布线成本.

AEC 高速线缆

技术原理：

有源电缆，通过在电缆两端加入CDR（时钟数据恢复）和Retimer芯片架构，不仅放大和均衡传输信号，还重塑信号，从而延长传输距离。适用于需要长距离、低功耗和紧凑设计的应用场景。

高速线缆的基本结构

主要以镀银导体和铁氟龙绝缘材料的芯线为主，然后采用线对屏蔽及总屏蔽的方式，从而构成了高速线缆，高速线缆具有优良的衰减性能、低延时以及抗干扰性，可以实现高频宽带传输，有28~24AWG的规格以及8P、16P等多种结构，可应用在多种不同的应用场合。

AEC高速线缆的优点

AEC有源电缆是由HiWire联盟发布的，HiWire AEC规范定义了基本电气和机械规范的标准。AEC有源电缆支持的传输速率有100G、200G、400G，封装类型含QSFP56、OSFP、QSFP-DD，最长的传输距离可达7米，它具备前向纠错（FEC）功能和电缆再定时功能，可确保以超低的误码率实现完全均衡的信号。

AEC有源电缆是DDC（分布式机箱）架构的关键启用技术，它克服了铜缆DAC的密度，重量和性能限制以及AOC的成本和可用性。它的优势在于功耗低、成本低、节省空间，其中功耗比光学器件低25％，成本比光学元件低50％，体积比DAC更小，相比DAC可节省多达70％的空间，而且比光学更可靠。

AEC有源电缆主要用于ToR与服务器的连接、分布式机箱，每个机架最多布线500条电缆

适用于需要长距离传输、低功耗和紧凑设计的应用场景，如分布式数据中心、电信和企业市场的互连需求

功耗 ：AOC和AEC的功耗均低于DAC，有助于降低整体系统能耗。

传输距离 ：DAC的传输距离受限，通常在5米以内；AEC通过信号增强技术，传输距离可以扩展至更长的应用场景。

价格 ：AOC由于包含激光器和光纤，价格较高；DAC和AEC相对便宜，适合大规模应用。

尺寸和重量 ：AOC和AEC的体积和重量较DAC小，更适合空间受限的应用场景。

A0C 高速线缆

技术原理：

AOC有源光缆是指通信过程中需要借助外部能源，将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号的通信线缆，光缆两端的光收发器提供光电转换以及光传输功能。它看起来跟铜缆长得差不多，AOC使用一根光缆连接两个高密度连接器。AOC内部含有激光器，价格较贵，但传输性能优越。

高速线缆的基本结构

根据不同的应用场景和需求，AOC高速线缆的详细结构和组成部分可能有所不同。例如，某些AOC线缆可能还包含其他辅助器件，如光放大器和光衰减器，以优化信号传输和确保系统的稳定性。总结来说，AOC高速线缆的基本结构是由光纤、光电转换器和连接器组成。

AOC高速线缆的优点

首先是比另外两种的高速线缆轻巧很多;其次由于光纤是一种电介质，所以不容易受到电磁干扰的影响，适用于长距离、高可靠性要求的应用，如核心交换机之间的连接、数据中心内部的长距离传输等。

AOC高速线缆的缺点也很明显

与高速线缆相比，有源光缆成本偏高。AOC光缆的激光器寿命一般在3-5年，而又很难维修。有源光缆作为一种新型的传输光缆，它在通信过程中需要借助外部能源，将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号的通信线缆，转换过程的损耗和产生的热能损耗是目前AOC很难普及的一个重要原因。但市场很多人认为AOC光缆的传输距离更远，而且减少了电磁干扰，所以造成它的问世带来了这种误解：网络的方方面面都应该采用这种更新颖的技术。

ACC 高速线缆

技术原理：

ACC（Active Copper Cable）：是一种有源铜缆，是一种在线缆的接收端（Rx端）加入一定能力的线性Redriver来提供信号的均衡和整形的技术，他利用芯片来补偿无源铜缆DAC的高频损失，更像是通过放大拟信号的有源电缆。将传统铜缆的传输距离扩展到更长的应用场景范围。ACC也可应用于连接TOR和服务器。为短链路提供了一种经济高效的方式，从而提供了更大的带宽传输。ACC传输距离在高速传输中可以超过 3m，选择正确的线缆长度非常重要，因为这可能是整体性能的关键变量。

ACC有源铜缆支持的传输速率及封装类型有10G SFP+、25G SFP28、40G QSFP+、50G QSFP+、100G QSFP28、200G QSFP-DD、400G OSFP、800G OSFP、400G QSFP DD 和800G QSFP-DD等。

ACC主要用于需要信号放大和缩小的场景，传输距离相对较短，且不具备修复和重整功能。市场空间较小，但在一些对成本敏感且传输距离要求不高的场景中仍有应用。

总结：DAC,AEC,AOC,ACC

在选择数据传输线缆时，应根据具体的应用需求、传输距离、成本预算和空间限制等因素进行综合考虑。数据通信领域我们看到以太网应用趋势出现，ACC 有望从Infiniband 向以太网应用拓展。我们认为交换机速率升级，也有望带动数据中心高速连接方式的变化，新产品如 AEC、ACC等有望拓展下游客户。我们认为更高速交换机的出现，有望带动端口速率升级，传统铜缆DAC 在高速情况下容易造成传输信号的巨大损耗和衰减。为弥补信号的衰减，DAC 的直径需要不断提升。根据亚马逊，支持 2.5 米传输的 100G 速率 DAC 外径为 6.7 毫米，而支持2.5 米传输的 400G 速率的 DAC 外径达到了 11 毫米，使得云厂商在排列数据线时困难较大。另外，DAC 的更大的外径也意味着更大的弯曲半径，使得整个机架的占地面积和使用的空间更大。目前高速铜连接的创新解决方案为有源电缆 AEC。AEC 相比 DAC，在铜缆两端加装芯片，进行信号恢复，可以减少高速信号在铜线传输时产生的损耗和衰减。因此 AEC 外径较传统DAC 更小，所占用空间也更低。在大规模 AI 集群的搭建当中，我们认为由于 AI 集群的互联密度较云计算明显提升，AEC 具备更小的外径的特点更加适合大规模组网的布线。另外在短距离传输当中，AEC 与采用光模块、光纤的光通信方案相比，AEC 在短距离传输具备低成本、低能耗、低维护成本的优势。根据 Credo 测算，400G AEC 相比于 AOC 方案的综合成本可以减少 53%。我们认为未来随着数据中心网络传输速率不断提升，在短距离传输当中DAC将面临较大困难，AEC等创新连接方式有望对DAC实现替代。根据Lightcounting23年12月的测算，AOC、DAC和AEC市场23年为12亿美元，2028年有望达到28亿美元，其中AOC、DAC、AEC市场23~28年CAGR分别为15%、25%、45%。

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近两年时间，交换芯片互连技术发展趋势也正在发生变化，目前发生的是国内高速互联接口开始在万兆网卡、万兆交换机、服务器、超级计算机、云计算、云存储网络等短距高速互联中得到广泛应用，当然交换芯片互连技术发展趋势也正在发生变化，112Gpbs速率产品各家也在有条不紊的进行中，部分前沿企业也已经在预研224Gpbs技术.，随着如今移动互联和包括5G在内的高速传输应用越来越多，这些大规模的应用产生的数据量可谓十分惊人。云爆炸和数据中心不断增长的流量和带宽，不仅促进了光模块的增长，也对网络交换机和路由器的交换能力提出了更高的要求，相关的数据线缆需求也开始增长,基于5G应用带来的数据中心互联领域，高速线需求所拓展带来的巨大市场机遇,相关产商都开始大量的布局未来的增长需求。本次会议将聚焦六大类数据中心互联领域线缆组件工艺展示，拟邀请相关行业领先企业参加.

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