AEC DAC ACC 資料中心 乙太網路 重定時器 電纜

AEC傳輸強/DAC延遲低 網路纜線決定資料中心效率

成立新資料中心以及重新設計與配置現有資料中心時,設備和伺服器的放置和熱效能成為首要考量。更為關鍵是:會對上線和下線操作以及效能產生不同影響的電纜選擇。電纜間的簡單改變,可提供更好的資料品質、更容易安裝,並減少熱處理需求。掌握何時該採用何種電纜,是決定如何升級(或建構)有效率、可擴展以及可靠之資料中心的第一步。

隨著雲端應用程式的激增,世界越來越依賴資料中心,使得一致可靠的服務成為了成敗關鍵,並將主動式乙太網路纜線(Active Electrical Cables, AEC)推上重要地位。AEC連接直接連接電纜(Direct Attach Cables, DAC)和光纖。AEC的設計是為提供達7公尺(m)的清晰訊號,它比DAC更小,因此減少了冷卻所需的占地面積更容易安裝。從預算到頻寬,AEC為不斷演進的資料中心提供一種布線選擇,在毋須更換設備的情形下也能升級,使得管理人員能夠增加更多伺服器機櫃,甚至是資料中心的總規模,並將中斷降至最低。

同時,DAC在現今的資料中心繼續扮演舉足輕重的角色。通道長度、損耗預算及盡可能降低耗電量等問題很重要,且企業很難找到統一的解決之道,畢竟布線方式的最後定案受許多因素影響。

選用被動式電纜、線性放大器或重定時器

被動式(Passive)電纜(如DAC)盡可能減少電子元件,省電並提供成本優勢,並且降低遲延,當進行主要操作並需要存取即時資料時,此功能越來越具價值。然而,於112Gbps PAM-4脈衝振幅調變技術的800Gbps/埠環境中,傳輸距離較長時,被動式電纜會出現資料遺失的問題,導致傳統的超過2公尺56Gbps PAM-4無法實現。

AEC使用多個重定時器(Retimer)解決資料遺失的問題,電纜的頭尾各放一個。當訊號透過AEC進出時,重定時器會重新修復訊號。AEC的重定時器可產生更清晰的訊號、消除雜訊並放大訊號,藉以產生更清晰的資料傳輸。

主動式銅纜線(ACC)是另一種包含主動式電子元件的電纜,提供線性放大器,而非重定時器。重定時器可清除或減少電纜內的雜訊,線性放大器卻不能。這代表它不會重新調節訊號,而只會放大訊號,因此也同時放大雜訊。結果是什麼?雖然線性放大器成本較低,但重定時器可提供更清晰的訊號,要選哪一種,實際上端視於應用程式、所需效能、預算而定。

在隨插即用的情形下,重定時器還具備較高的成功機會。例如,當架頂式(ToR)交換器和與其連接的伺服器來自不同的製造廠商,則帶有線性放大器的電纜可能讓訊號難以保持可接受的完整度。不論是採購或更換現有設備,資料中心管理人員不太可能只獨鍾單一供應商的解決方案。事實上,大多數資料中心的設備都來自不同供應商,因此使用重定時器更有可能成功地將新伺服器「隨插即用」到具保證通道的現有基礎設施中。在這種情況下,重定時器也能節省可觀的成本。

採用112G PAM-4時  選DAC還是AEC

若資料中心最在意成本和功耗,並且DAC可針對112Gbps PAM-4、800Gbps/埠通道的長度提供服務,被動式DAC可能是正確的解決方案。然而,對於長度超過2公尺的通道,被動式DAC可能無法派上用場。另一方面,AEC提供可達30dB的擴展損耗預算,並且重定時器可在距離達7公尺的節點之間提供訊號完整性(例如交換器到伺服器)。因此AEC為1.5/2公尺以上的長度提供可行的替代方案,且成本低於光纖。

DAC和AEC如何影響散熱

AEC和DAC針對不同情況提供不同的解決方案,但預算限制永遠是最大的決定因素之一,其中巨大挑戰是功耗,以及產生的冷卻系統散熱需求。 DAC是被動式的,使用最少的電力,因此不會顯著增加資料中心產生的熱。AEC由電子元件構成,因此使用較多電力。然而,雖然AEC比DAC長,但直徑較小,導體小到只有34 AWG。電纜的質量較少,代表著阻抗也較少,允許更多的氣流通過進行散熱。為了確定部署何種電纜能提供最佳支援,這些都是重要的考量。

電纜線槽或托盤通常會承載25到50個連接伺服器的大型電纜束,這代表若主要使用DAC此種相對較粗的電纜,則管理難度會增加且可用空間明顯減少。

AEC具重置訊號遺失和定時的能力,因此只需更小的電纜束即可有效率地傳輸訊號。因此,與DAC相比,AEC重量較輕且彎曲半徑較小,這使得路由更容易並改善了電纜管理。為了滿足資料中心對於資料效率和速度需求,AEC和DAC組件具有關鍵影響。表1列點AEC和DAC特性,有助於資料中心管理人員做出合適的選擇。

(本文作者Chris Kapuscinski為Molex銅解決方案產品開發經理,Chad Jameson為I/O解決方案總經理)

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