数据中心高速铜缆“芯”将来

陪伴着云营业的快速成长，数据中心互联硬件对高运行不变性和低本钱的诉求也越来越凶猛。以25G速度的处事器到互换机互联方案为例，首要的毗连方法有两种，DAC和AOC。

  DAC(direct attach cable)顾名思义，因为是直连方案，高速通讯信号在装备之间转达，处于透传状态，而常用的AOC(active optical cable)因为必要将电信号转换成光信号，再转换成电信号，存在多次信号转换的进程，会引入响应的适配题目，而数据中心互联硬件妨碍内里由于信号可能协议匹配导致的适配性题目占比在30%以上，并且妨碍更因定位进程伟大、时刻长，严峻的会影响数据中心的交付行使。DAC因为装配组件少，布局简朴，对比于AOC在BOM本钱上有着明明的上风。不只云云，DAC险些没有功耗，一根25G DAC的线缆功耗在0.1w阁下，而同样速度的AOC功耗在2w阁下，相差10倍以上。以20w台处事器接入的局限为例，一年可以节减大几百万的电费。为满意快速交付的要求，数据中心安装布线的时效很是重要，布线进程中肯定会存在线缆损伤，从原料及布局上讲，铜比玻璃有着更好的机器应力容忍性，因此，DAC也可以或许比AOC容忍更多布线进程中导致的损伤。但因为机柜功耗的限定，处事器到互换机的毗连间隔许多场景下每每必要到达乃至高出7m，以是早期25G处事器到互换机毗连的方法以AOC(有源光缆)为主，而DAC(直连铜缆)方案，因为理论上只能支持到5m的应用，使得其应用大为受限。

  25G NRZ的实行

  在担保低本钱的条件下，怎样延迟铜缆毗连间隔，有用的方法有两种：一种是基于信号时钟规复的Retimer方案，一种是基于信号放大的Redriver方案，如下图：Retimer技能道理：

  Redriver技能道理：

  显而易见，以25G为例。在本钱，功耗和成果伟大性等各方面，Repeater方案都有着明明的上风，因此我们选择了Repeater方案。

  按照信号传输的特点，我们在多个差异的频点和频率范畴举办输出参数调解，使输出信号可以或许，最终使得极限环境下DAC的毗连间隔延迟到了10m。可是，理论上计划的毗连间隔，并不料味着最终量产可用，除了本钱还要思量量产同等性和体系的冗余度。通过多轮的测试验证，团结现网妨碍率容忍度，我们最终确定了25G Linear-ACC的应用范畴<8m，这个间隔已经可以包围25G处事器80%的应用场景。

  最终，25G相干的产物带来了预想的收益，通过DAC+ACC的布线方案，本钱相对付传统AOC方案，低落了40%，现网妨碍率由原本的0.3%低落一个数目级。

  50G PAM4的进级

  对付linear-ACC方案的实行，25G只是一个开始，无论是方案，照旧本钱，都还没有做到极致化，进入50G PAM4期间，本钱肯定进一步进步，而体系对付信号质量的要求也更上了一个台阶，ACC的计划也必要越发风雅化。在50G PAM4调制下，我们进一步参加到的芯片计划上，包罗整体方案选择、参数调理成果优化、融入降噪技能等一系列的事变。从这一代开始，我们给它一个新的名字TAC(Tencent Active Cable)。

200G 7m TAC产物

  1. 更风雅的本钱节制

  通讯行业硬件本钱优化离不开的大原则：单从原料层面上讲，InP比Si贵，Cu比Si贵。跟25G一样，DAC和ACC必然有一个接壤点，同样的长度下，ACC必然比DAC自制;在50G PAM4下，以200G1分2铜缆为例，2.5m就是这个本钱变革的交错点，高出2.5m的铜缆应用，用ACC不只机能裕量更大，并且综合本钱更低。

  2. 体系参数归一化

  IEEE802.3cd要求50G PAM4调制下的线缆满意在13.28GHz下的SDD21小于17dB，而现实大局限出产出来的线缆，高出2.8m长的间隔，已经超出这个尺度。另一方面，固然50G PAM4调制下的基准频率与25G NRZ相差不大，但对付信号输出强度越发敏感，中高频的衰减对比于25G NRZ带来的误码价钱更高，因此在50G PAM4的应用和计划上我们倾向于更大的冗余度。新一代ACC的计划，我们取名TAC，这里T即有Tencent的意思，也有Tunable的意思，意味着对比25G，我们可以越发机动的调制线缆的参数，使其与体系越发匹配。必要出格说的是，体系在辨认铜缆的进程中，必要对铜缆的SI举办定标，这个定标的进程，我们称之为Training，假如已知铜缆的SI参数，而且参数同一，我们只必要在体系侧输入一个匹配参数，即可快速毗连，低落了体系在辨认进程中的时刻消费和错误率，而且由此也许带来的链路妨碍。TAC的最大特点就是可以将差异长度的线缆SI归一化到一个极小的范畴，使得差异长度的线缆，看上去就像是统一个规格。这就是“T”的精华。

  3. 融入降噪计划

（编辑：湖南网）

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