ปัจจุบัน ศูนย์ข้อมูลจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่สะดวกและเสถียรเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการดำเนินงานที่ไม่สะดุด สายทองแดงแบบต่อตรง (DAC) และสายออปติคัลแบบแอคทีฟ (AOC) เป็นสองส่วนประกอบหลักที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้ สายเคเบิลเหล่านี้ใช้เพื่อปรับปรุงการส่งข้อมูลระหว่างเซิร์ฟเวอร์ สวิตช์ ระบบจัดเก็บข้อมูล และอุปกรณ์อื่นๆ ภายในศูนย์ข้อมูล สายเคเบิลแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ขึ้นอยู่กับความต้องการหรือข้อจำกัดเฉพาะของสภาพแวดล้อมนั้นๆ

สาย DAC ในศูนย์ข้อมูลคืออะไร

สาย DAC ทำงานอย่างไร

สายเคเบิลแบบต่อตรงใช้เพื่อส่งข้อมูลผ่านสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล ซึ่งสายไฟสองเส้นจะส่งสัญญาณเดียวกันในระดับแรงดันไฟฟ้าตรงข้ามกัน สิ่งนี้ช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและปรับปรุงคุณภาพสัญญาณ โดยทั่วไป สาย DAC แบบพาสซีฟจะใช้คุณสมบัติโดยธรรมชาติของตัวนำทองแดงเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งข้อมูลระยะสั้นมีประสิทธิภาพ โดยปกติจะจำกัดอยู่ที่ 5 เมตร ในทางตรงกันข้าม DAC แบบแอคทีฟมีวงจรในตัวที่ขยายและปรับสภาพสัญญาณ ทำให้สามารถรองรับระยะทางที่ไกลขึ้น บางครั้งสูงถึง 10 เมตร ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพสูงและเวลาแฝงน้อยที่สุด เนื่องจากเป็นอุปกรณ์แบบพลักแอนด์เพลย์ จึงไม่จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติม และไม่จำเป็นต้องมีการตั้งค่าที่ซับซ้อนในการใช้งาน

ประเภทของสาย DAC สาย DAC แบบพาสซีฟ: การเชื่อมต่อแบบพาสซีฟมีราคาถูกและเรียบง่าย ไม่มีวงจรปรับสภาพสัญญาณ โดยปกติจะใช้สำหรับการใช้งานระยะสั้นถึง 5 เมตร สายไฟเหล่านี้เหมาะที่สุดสำหรับการติดตั้งที่คุ้มค่า เนื่องจากใช้พลังงานน้อยกว่าและมีการออกแบบที่เรียบง่าย สาย DAC แบบแอคทีฟ: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในตัวในสายเคเบิลแบบแอคทีฟช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณในขณะที่ช่วยให้มีระยะทางที่ไกลขึ้น เวลาแฝงยังคงต่ำเนื่องจากสามารถขยายได้มากกว่า 10 เมตรหรือไกลกว่านั้นโดยไม่กระทบต่อเวลาแฝง ดังนั้น ควรใช้สายเคเบิลประเภทนี้เมื่อต้องการประสิทธิภาพสูงในระยะทางไกล รูปแบบ QSFP และ SFP: สาย DAC มีรูปแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดคือ QSFP (Quad Small Form Factor Pluggable) และ SFP (Small Form Factor Pluggable) สำหรับลิงก์ 40GbE และ 100GbE ที่รวดเร็ว จะใช้ QSFPDAC ในขณะที่ SFPDAC รองรับการเชื่อมต่อ 1GbE ถึง 10GbE ความแตกต่างเหล่านี้ช่วยให้ผู้คนสามารถเลือกได้อย่างอิสระขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าพอร์ตของอุปกรณ์เครือข่าย รวมถึงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ

สายออปติคัลแบบแอคทีฟคืออะไร

 สายออปติคัลแบบแอคทีฟ

สายออปติคัลแบบแอคทีฟ (AOC) เป็นสายเคเบิลชนิดหนึ่งที่ใช้ใยแก้วนำแสงแทนสายทองแดงแบบดั้งเดิมสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง เมื่อเทียบกับสายทองแดงแบบต่อตรง (DAC) ที่ใช้สัญญาณไฟฟ้าเพื่อส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ AOC ใช้แสงเพื่อส่งข้อมูลด้วยแบนด์วิธที่สูงกว่าในระยะทางที่ไกลกว่า พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของสัญญาณในระยะทางไกล สายเคเบิลเหล่านี้ให้การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำและการลดการครอสทอล์ก ด้วยเหตุนี้ จึงมีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมแบบไฮเปอร์สเกลหรือสถานการณ์อื่นๆ ที่ต้องรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในระยะทางที่มาก

สาย AOC ทำงานอย่างไร

สายออปติคัลแบบแอคทีฟ (AOC) แปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณออปติคัล ดังนั้นข้อมูลจึงสามารถส่งได้เร็วกว่าและในระยะทางที่ไกลกว่าสายทองแดงแบบดั้งเดิม ส่วนประกอบหลักของ AOC คือตัวรับส่งสัญญาณออปติคัลที่ติดอยู่กับปลายแต่ละด้านของสายเคเบิล และตัวสายไฟเบอร์ออปติกเอง นี่คือวิธีการทำงานของสาย AOC:

โมดูลส่งสัญญาณ: ส่วนประกอบนี้มีไดโอดเลเซอร์ที่แปลงสัญญาณไฟฟ้าขาเข้าเป็นสัญญาณออปติคัล ใช้สัญญาณไฟฟ้าจากอุปกรณ์เพื่อเข้ารหัสพัลส์ออปติคัล ซึ่งจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสง

ไฟเบอร์ออปติก: โดยทั่วไปทำจากพลาสติกหรือแก้ว นี่คือส่วนประกอบหลักของสายออปติคัลแบบแอคทีฟใดๆ แกนไฟเบอร์นำทางในการส่งพัลส์แสงในระยะทางไกลระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ โดยแทบไม่มีการสูญเสียพลังงานสัญญาณเลย ส่วนใหญ่เป็นเพราะคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความจุแบนด์วิธสูงและอัตราการลดทอนต่ำ

โมดูลรับสัญญาณ: ที่ปลายด้านหนึ่ง มักจะมีโมดูลอื่นที่เรียกว่าตัวรับสัญญาณ ซึ่งมีสิ่งต่างๆ เช่น ตัวตรวจจับออปติคัล (โดยปกติคือโฟโตไดโอด) ที่จับพัลส์แสงที่มาถึง จากนั้นแปลงกลับเป็นกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณเพื่อประมวลผลที่อื่นในภายหลังหากจำเป็น

ความสมบูรณ์ของสัญญาณ: หนึ่งในลักษณะสำคัญของสายออปติคัลแบบแอคทีฟคือความสามารถในการรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในระยะการส่งข้อมูลที่ยาวนาน การส่งสัญญาณออปติคัลมีความทนทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และการครอสทอล์กมากกว่าระบบที่ใช้ทองแดง ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อทั่วไปสำหรับอุปกรณ์หลายเครื่องตลอดความยาวของสายเคเบิล สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการส่งข้อมูลที่มีคุณภาพสูงขึ้นด้วยอัตราข้อผิดพลาดบิต (BER) ที่ต่ำกว่า

การใช้พลังงาน: ในขณะที่ตัวรับส่งสัญญาณแบบฝังภายในแต่ละปลายทางต้องใช้พลังงานบางส่วน สิ่งนี้ยังคงส่งผลให้การใช้พลังงานโดยรวมต่ำกว่าโซลูชันทองแดงเทียบเท่าที่ออกแบบมาสำหรับระยะทางที่ไกลขึ้น (เช่น ภายในศูนย์ข้อมูล) ทำให้สายออปติคัลแบบแอคทีฟประหยัดพลังงานมากขึ้น

ความแตกต่างมาจากด้านต่างๆ ดังนี้

①: ระยะทางการส่ง

• ข้อดีของ AOC: ระยะทางการส่งไกล โดยปกติสูงถึง 100 เมตรขึ้นไป และผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์บางรุ่นสามารถเข้าถึงได้หลายร้อยเมตรสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลระหว่างแร็คต่างๆ ในศูนย์ข้อมูล หรือการเชื่อมต่อข้ามชั้นและอาคาร
• ข้อดีของ DAC: ระยะทางการส่งค่อนข้างสั้น โดยปกติอยู่ระหว่าง 3-10 เมตรสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นภายในแร็คเดียวกันหรือระหว่างแร็คที่อยู่ติดกัน

② อัตราการส่ง

• ข้อดีของ AOC: รองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง อัตราการส่งข้อมูลทั่วไป ได้แก่ 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps เป็นต้น
• สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: ใช้ได้กับการใช้งานที่ต้องการการส่งข้อมูลความเร็วสูง เช่น เครือข่ายแบ็คโบนของศูนย์ข้อมูล

• ข้อดีของ DAC: ยังรองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง อัตราการส่งข้อมูลทั่วไป ได้แก่ 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps เป็นต้น
• สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: ใช้ได้กับการใช้งานที่ต้องการการส่งข้อมูลความเร็วสูงแต่มีระยะทางสั้น เช่น การเชื่อมต่อระหว่างเซิร์ฟเวอร์

③ ต้นทุน

• ข้อดีของ AOC: แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นจะสูง แต่ในระยะยาว เนื่องจากระยะทางการส่งไกล จึงสามารถลดการใช้อุปกรณ์กลาง (เช่น สวิตช์และเราเตอร์) ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนโดยรวม
• ข้อเสีย: การลงทุนเริ่มต้นสูงเนื่องจากรวมถึงโมดูลออปติคัลและไฟเบอร์ออปติก
• ข้อดีของ DAC: ต้นทุนเริ่มต้นต่ำเนื่องจากต้องใช้เพียงสายทองแดงและขั้วต่อแบบง่าย
• ข้อเสีย: ระยะทางการส่งถูกจำกัดและเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้น

④ คุณภาพสัญญาณ

• ข้อดีของ AOC: การส่งสัญญาณออปติคัลไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) มีคุณภาพสัญญาณสูงและการสูญเสียการส่งสัญญาณต่ำ
• สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณภาพสัญญาณสูงและเวลาแฝงต่ำ เช่น ระบบประมวลผลประสิทธิภาพสูงและระบบซื้อขายทางการเงิน
• ข้อดีของ DAC: คุณภาพสัญญาณดีในระยะทางสั้น แต่เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น คุณภาพสัญญาณจะได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
• สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมระยะสั้นและมีการรบกวนต่ำ

⑤ การใช้พลังงาน

AOC

• ข้อดี: การใช้พลังงานค่อนข้างสูงเนื่องจากต้องใช้โมดูลออปติคัลเพื่อแปลงสัญญาณไฟฟ้าและสัญญาณออปติคัล

         สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความทนทานต่อการใช้พลังงานในระดับหนึ่ง

DAC

• ข้อดี: การใช้พลังงานต่ำเนื่องจากสัญญาณไฟฟ้าถูกส่งโดยตรงโดยไม่มีกระบวนการแปลงเพิ่มเติมสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: เหมาะสำหรับการใช้งานที่ไวต่อการใช้พลังงาน เช่น ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่

⑥ ประเภทตัวเชื่อมต่อ

• ประเภททั่วไปของ AOC: SFP+, QSFP+, QSFP28, CFP เป็นต้น

        สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: ใช้ได้กับมาตรฐานอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย มีความยืดหยุ่นสูง

• ประเภททั่วไปของ DAC: SFP+, QSFP+, QSFP28 เป็นต้น

        สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง: ใช้ได้กับมาตรฐานอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย มีความยืดหยุ่นสูง

⑦ การบำรุงรักษาและความน่าเชื่อถือ

• ข้อดีของ AOC: การส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกมีความน่าเชื่อถือและเสถียรสูง และไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมได้ง่าย

ข้อเสีย: ต้นทุนการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง และต้องใช้เครื่องมือและเทคนิคระดับมืออาชีพ

• ข้อดีของ DAC: ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ ใช้งานง่าย ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย

ข้อเสีย: ความน่าเชื่อถืออาจได้รับผลกระทบในการส่งข้อมูลระยะไกลและสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนสูง

สรุป

AOC: เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีระยะทางไกล การส่งข้อมูลความเร็วสูง คุณภาพสัญญาณสูง เวลาแฝงต่ำ และความน่าเชื่อถือสูง แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นจะสูงกว่า

DAC: เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีระยะทางสั้น การส่งข้อมูลความเร็วสูง การใช้พลังงานต่ำ และต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อในแร็คเดียวกันหรือระหว่างแร็คที่อยู่ติดกัน

บทสรุป

ชุดสายเคเบิลออปติคัลแบบแอคทีฟได้กลายเป็นโซลูชันหลักสำหรับการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูงและแบนด์วิธสูงในศูนย์ข้อมูลผ่านคุณสมบัติที่มีน้ำหนักเบา ความเร็วสูง ระยะทางไกล ป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และการใช้พลังงานต่ำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ AI และคลาวด์คอมพิวติ้ง สายเคเบิล DAC twinax ยังคงสามารถแข่งขันได้ในสถานการณ์ระยะสั้นและต้นทุนต่ำ