今日のデータセンターは、パフォーマンス向上と中断のない運用を実現するために、便利で安定した接続を必要としています。ダイレクトアタッチド銅線ケーブル（DAC）とアクティブ光ケーブル（AOC）は、これを可能にする主なコンポーネントの2つです。これらのケーブルは、データセンター内のサーバー、スイッチ、ストレージシステム、その他のデバイス間のデータ伝送を改善するために使用されます。各ケーブルタイプには、特定の環境のニーズや制限に応じて、独自の利点と欠点があります。

データセンターにおけるDACケーブルとは？

DACケーブルの仕組み

ダイレクト接続ケーブルは、2本のワイヤが同じ信号を反対の電圧レベルで送信する差動信号伝送を介してデータを送信するために使用されます。これにより、電磁干渉が最小限に抑えられ、信号品質が向上します。通常、パッシブDACケーブルは、銅導体の固有の特性を利用して、通常5メートルに制限された効率的な短距離データ伝送を保証します。対照的に、アクティブDACは、信号を増幅および調整する組み込み回路を備えており、高いパフォーマンスと最小限の遅延を維持しながら、最大10メートルまで長距離をサポートできます。プラグアンドプレイデバイスであるため、追加の電源は不要であり、実装するための複雑なセットアップも必要ありません。

DACケーブルの種類 パッシブDACケーブル：パッシブ接続は安価でシンプルです。信号調整回路はありません。通常、最大5メートルの短距離アプリケーションに使用されます。これらのワイヤは、消費電力が少なく、設計が単純であるため、費用対効果の高い設置に最適です。アクティブDACケーブル：アクティブケーブルに統合された電子機器は、信号の完全性を高め、長距離を可能にします。遅延は低く保たれ、遅延を損なうことなく10メートル以上、さらにはそれ以上に拡張できます。したがって、長距離にわたる高性能が必要な場合は、これらのタイプのケーブルを使用する必要があります。 QSFPおよびSFPフォームファクター：DACケーブルにはさまざまなフォームファクターがあり、最も一般的なものはQSFP（Quad Small Form Factor Pluggable）とSFP（Small Form Factor Pluggable）です。高速40GbEおよび100GbEリンクにはQSFPDACが使用され、SFPDACは1GbEから10GbE接続をサポートします。これらの違いにより、ネットワーク機器のポート構成とパフォーマンス要件に応じて、人々は自由に選択できます。

アクティブ光ケーブルとは？

 アクティブ光ケーブル

アクティブ光ケーブル（AOC）は、高速データ伝送に従来の銅線ではなく光ファイバーを使用するケーブルの一種です。デバイス間で情報を送信するために電気信号を使用するダイレクトアタッチド銅線ケーブル（DAC）と比較して、AOCは光を使用して、より長い距離でより高い帯域幅でデータを送信します。長距離での信号劣化を防ぐために特別に開発されたこれらのケーブルは、低い電磁干渉とクロストークの低減を提供します。その結果、ハイパースケール環境や、かなりの距離にわたって信号の完全性を維持する必要があるその他の状況で特に役立ちます。

AOCケーブルの仕組み

アクティブ光ケーブル（AOC）は、電気信号を光信号に変換するため、従来の銅線よりも高速かつ長距離でデータを送信できます。AOCの主なコンポーネントは、ケーブルの両端に取り付けられた光トランシーバーと光ファイバーケーブル自体です。AOCケーブルの仕組みは次のとおりです。

送信機モジュール: このコンポーネントには、入力電気信号を光信号に変換するレーザーダイオードがあります。デバイスからの電気入力を利用して光パルスをエンコードし、光ファイバーを介して送信します。

光ファイバー: 通常、プラスチックまたはガラスでできており、これはすべてのアクティブ光ケーブルの主要コンポーネントです。ファイバーコアは、信号電力の損失をほとんどなく、送信機と受信機の間で長距離にわたる光パルスの伝送をガイドします。これは、高帯域幅容量や低減衰率などの材料特性に大きく起因しています。

受信機モジュール: 一方の端には、通常、受信機と呼ばれる別のモジュールがあり、とりわけ、到着する光パルスをキャプチャし、必要に応じて下流の他の場所で処理するために電気電流または信号に変換する光検出器（通常はフォトダイオード）が含まれています。

信号の完全性: アクティブ光ケーブルの主な特徴の1つは、長距離伝送にわたって信号の完全性を維持できることです。光伝送は、長さに沿って複数のデバイスの共通の接地ポイントを提供する銅ベースのシステムよりも、電磁干渉（EMI）とクロストークに対して本質的に耐性があります。これにより、より高い品質のデータ伝送と低いビットエラー率（BER）が保証されます。

消費電力: 各エンドポイント内の組み込みトランシーバーにはある程度の電力が必要ですが、これは、長距離（データセンター内など）用に設計された同等の銅ソリューションよりも全体的な消費電力を削減できる可能性があり、アクティブ光ケーブルをよりエネルギー効率の高いものにしています。

違いは次の点にあります；

Ⅰ：伝送距離

• AOCの利点：長距離伝送、通常100メートル以上、一部のハイエンド製品では数百メートルに達することもあります。 適用シナリオ：データセンター内の異なるラック間の長距離接続、またはフロアや建物間の接続に適しています。
• DACの利点：比較的短い伝送距離、通常3〜10メートル。 適用シナリオ：同じラック内または隣接するラック間の短距離接続に適しています。

Ⅱ。伝送速度

• AOCの利点：高速伝送をサポートし、一般的な伝送速度には10Gbps、40Gbps、100Gbpsなどがあります。
• 適用シナリオ：データセンターのバックボーンネットワークなど、高速伝送を必要とするアプリケーションに適用できます。

• DACの利点：高速伝送もサポートし、一般的な伝送速度には10Gbps、40Gbps、100Gbpsなどがあります。
• 適用シナリオ：高速伝送を必要とするが距離が短いアプリケーション（サーバー間の相互接続など）に適用できます。

Ⅲ。コスト

• AOCの利点：初期費用は高いですが、長期的には、長距離伝送により、中間機器（スイッチやルーターなど）の使用を減らすことができるため、全体的なコストを削減できます。
• 欠点：光モジュールと光ファイバーが含まれているため、初期投資は高額です。
• DACの利点：銅線とシンプルなコネクタのみが必要なため、初期費用は低いです。
• 欠点：伝送距離が制限されており、短距離接続に適しています。

Ⅳ。信号品質＆nbsp;

• AOCの利点：光信号伝送は電磁干渉（EMI）の影響を受けず、高い信号品質と低い伝送損失があります。
• 適用シナリオ：高性能コンピューティングや金融取引システムなど、高い信号品質と低い遅延を必要とするアプリケーションに適しています。
• DACの利点：短距離では信号品質は良好ですが、距離が長くなると、信号品質は電磁干渉の影響を受けます。
• 適用シナリオ：短距離、低干渉環境のアプリケーションに適しています。

Ⅴ。消費電力

AOC

• 利点：電気信号と光信号を変換するために光モジュールが必要なため、消費電力は比較的高いです。

         適用シナリオ：消費電力にある程度の許容度があるアプリケーションに適しています。

DAC

• 利点：追加の変換プロセスなしで電気信号が直接送信されるため、消費電力が少ないです。適用シナリオ：大規模データセンターなど、消費電力に敏感なアプリケーションに適しています。

Ⅵ。コネクタタイプ

• AOCの一般的なタイプ：SFP+、QSFP+、QSFP28、CFPなど。

        適用シナリオ：さまざまなインターフェース規格に適用可能で、高い柔軟性があります。

• DACの一般的なタイプ：SFP+、QSFP+、QSFP28など。

        適用シナリオ：さまざまなインターフェース規格に適用可能で、高い柔軟性があります。

Ⅶ。メンテナンスと信頼性

• AOCの利点：光ファイバー伝送は信頼性と安定性が高く、環境の影響を受けにくいです。

欠点：メンテナンスコストは比較的高く、専門的なツールと技術が必要です。

• DACの利点：メンテナンスコストが低く、使いやすく、設置とメンテナンスが簡単です。

欠点：長距離伝送および高干渉環境では、信頼性が影響を受ける可能性があります

概要

AOC：初期費用は高いものの、長距離、高速伝送、高い信号品質、低い遅延、高い信頼性を備えたアプリケーションに適しています。

DAC：短距離、高速伝送、低消費電力、低コストのアプリケーションに適しており、同じラック内または隣接するラック間の接続に適しています。

結論

アクティブ光ケーブルアセンブリは、軽量、高速、長距離、強力な干渉防止、低消費電力という特徴により、データセンターにおける高帯域幅、高密度相互接続のコアソリューションとなっています。特にAIとクラウドコンピューティングに適しています。DACツインアクスケーブルは、短距離および低コストのシナリオで競争力を維持しています。