如今，許多數據中心正在部署更高速的服務器线纜，這些被部署在各種私有、公有和混合雲接入層位置的线纜遍布全球。

這些服務器和存儲連接被用來支持各種新興服務和應用，跨越多個行業。擁有最快吞吐量和處理時間的數據中心具有數字優勢，而符合行業標准的網絡設備和連接正在引領潮流，幫助推動市場變革性的創新。新的移動雲應用工具不斷湧現，使用戶無論身在何處都能方便地連接到更多的數字服務，並解鎖最佳的體驗，所有這些都得益於高速布线。

一些行業已經在利用快速響應時間和大型處理能力的優勢，例如：金融、軟件服務、醫療保健、制造業等。新的400G網絡交換機正在被部署，連接到網絡核心，並最終實現更快的末端服務器速率。目前，業界對下一代400G和800G端口速率的討論非常熱烈，這些速率正在被超大規模數據中心、雲提供商和一些大規模企業採用。雖然400G速率最終將進入更多的大型企業，用於交換機層級之間的上行鏈路以處理越來越多的數據，但服務器連接的帶寬和延遲需要跟上電子商務和新興技術的發展，如高級數據分析、機器學習 (ML)、人工智能 (AI)、遠程醫療、網上銀行、高分辨率視頻內容和其他實時應用。幸運的是，高速直連线纜（DAC）正在跟上這些日益增長的需求，確保交換機到服務器的網絡接口連接不會成爲最薄弱的環節。

直連銅纜以其最低的延遲而聞名，這是所有短距離連接選項中延遲最低的。這是因爲光連接在將電信號轉換爲光信號然後再轉換回電信號時會產生可測量得到的延遲。當部署25G和100G服務器連接時，在3米以內的高速連接中不需要使用有源光纖。此外，直連銅纜也不需要前向糾錯（也稱爲FEC），這是在高速連接中用於檢測和糾正錯誤的方法，會增加額外的延遲。DAC的线纜线規（AWG）可以幫助克服對FEC的需求，這一點很重要，因爲大型的公有雲並不適合每個企業。例如，受到嚴格監管的金融和醫療保健機構往往會發現，由於對客戶私人信息有嚴格的安全要求，因此很難做到合規；僅這一點就能使小型化私有雲系統成爲最佳選擇。

公有雲之所以受歡迎，是因爲它們非常適合在典型應用使用率未知的情況下提供無限的計算能力。然而，當有持續的大量工作流處理需求時，擁有私有雲或混合雲在經濟上更有意義。對於規模爲10到100+機櫃的大型企業用戶來說，通常會發現長期運營私有雲更經濟。在今天的數據中心，擁有100G下行和400G上行的系統處於領先地位。100G QSFP28交換機和服務器網絡接口連接在市場上很容易獲得，並提供從100G端口分支至高密度25G服務器和存儲連接的選項，更大的企業數據中心已經在考慮需要200G下行鏈路端口速率的需求，預計未來將需要更快的連接速率。

在設計雲系統時，敏捷性也是一個關鍵考慮因素，選擇正確的布线可以幫助您減少 IT 預算中的不確定性。許多本地和公有雲數據中心利用櫃頂（ToR）服務器機櫃模塊在需要時部署更多計算能力。可重復的設計使得服務器機櫃模塊的快速部署成爲可能，並允許用戶輕松地按步驟擴展。結合直連銅纜，ToR系統也可以更經濟，因爲雲服務器系統衆所周知的非常耗電並會產生大量熱量。

除了直連銅纜的低成本外，功耗也是成本的另一個關鍵考慮因素。ToR系統中的許多短距離連接都是理想的使用DAC的場景。無源DAC端口的功耗最低，這有助於爲數據中心降低功耗以及冷卻成本做出貢獻。當進行短距離連接時，直連銅纜是受歡迎的選擇；然而，如果您需要更長的距離，帶有嵌入式收發器的有源光纜（AOC）可以遠距離傳輸，但比使用DAC消耗更多電力。結構化布线加收發器解決方案需要消耗更多的電力，通常每個端口消耗1.2w用於25G和3.5w用於100G。

支持更快傳輸速率的能力與用於將數據轉換爲數字信號的二進制編碼方案有很大關系。非歸零（NRZ）是最常用的編碼方案，長期以來一直在數據傳輸中使用。NRZ使用兩種不同的電平來表示二進制數字，其中正電壓表示“1”，負電壓表示“0”。這種編碼在過去幾十年中已經顯著發展，並主要用於支持數據中心鏈路中每通道1G、10G和25G的比特率。

PAM4編碼在NRZ編碼相同的信號周期內提供了兩倍的比特率，通過使用四種電平而不是兩種，並支持50G和100G的單通道信號速率，且不會增加通道損耗。對於小型可插拔技術，PAM4現在爲我們提供了單通道SFP56直連50G和四通道QSFP56直連200G，這是短距離服務器連接的下一個速度台階。PAM4也是賦能400G應用的原因，雙密度8通道QSFP-DD接口依賴於相同的PAM4 50G比特率來實現400千兆（即，50GGx 8通道），這非常適合交換機到交換機部署。

然而，PAM4提供的吞吐量增加是有代價的。PAM4需要FEC，這會增加延遲，通常在100到500毫秒之間。由於PAM4的FEC增加了延遲，目前速率和延遲的最佳組合選項是4通道QSFP28標准DAC，它使用NRZ支持100G，並使用不需要FEC的25G比特率，最長可達3米。

盡管大多數企業數據中心剛开始轉向使用單通道SFP28 DAC的25G服務器連接，但4通道QSFP28 DAC和分支线纜使遷移到高速、低延遲服務器連接成爲可能，以支持新興的實時應用。對於高頻金融交易、邊緣計算、互動遊戲、視頻會議、人工智能、實時監控和數據分析等應用，超過100ms的延遲可能會顯著影響性能。例如，在遊戲方面，超過100ms的延遲意味着玩家會感覺到明顯的滯後。對於希望支持這些應用的數據中心來說，這些交換機到服務器連接的延遲設計應該是一個關鍵焦點，使QSFP28 DAC成爲最佳選擇。

ToR交換機到服務器部署的DAC將繼續存在，並會帶您到達您需要去的地方。在規劃您的下一個服務器和存儲部署時，請記住並非所有线纜都是一樣可靠的，所選的线纜應該以行業標准進行電氣測試，以確保無憂的高速連接。使用符合行業標准的布线確保互操作性，這意味着您選擇的解決方案應該可以與同一生態系統內的任何供應商的交換機一起工作，例如以太網和InfiniBand。關鍵的收獲是，引入PAM4編碼技術使DAC和AOC能夠支持10到400G直連，包括使用NRZ編碼技術的最低延遲100G選項的QSFP28 DAC，用於支持新興的實時應用，幫助預算开支的超額不再那么離譜。

標題：雲數據中心裏閃耀的DAC直連銅纜

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