DAC线缆百科

        在数据中心、高性能计算机和大容量存储器等设备间需要进行短距离、高速率、和高可靠性互联传输，普遍使用的传输方案是DAC。本文对DAC的基本概念做简单介绍。

        1. 什么是DAC？

        Direct Attach Cable，简称DAC，一般译为直接连接电缆或直连铜缆，是两端带有固定接头的线缆组件，通常情况下以固定长度采购。DAC又分无源DAC (Passive Copper Cable)和有源DAC(Active Copper Cable)两种。DAC中间传输的都是电信号，不涉及到电到光或光到电的转换。

        无源DAC使用屏蔽的高速差分铜缆，两端的电路板上没有芯片，整个信号传输过程中，未对信号做任何处理（参考图1）。无源DAC是短距离应用的优选方案，普遍应用于数据中心同机柜或相邻机柜之间的数据传输，其最大的特点是低成本、超低功耗（小于 0.1瓦）和高可靠性。 

图1 无源铜缆框图

        有源DAC与无源DAC类似，也是使用屏蔽的高速差分铜缆，不过其内部具备预加重、均衡等高速电信号补偿芯片，对电信号传输过程中的衰减进行补偿，可以增加无补偿功能交换机等设备之间的数据传输距离（参考图2）。相对于无源DAC，其最大的特点是使用的线缆更细，传输的距离更长。

图2 有源铜缆框图

        2. DAC结构

        2.1 高速线缆结构

        连接DAC两端模块的是高速屏蔽差分线缆，其性能对整个DAC的性能起着关键作用，而其结构又对齐性能有着重要影响。 

图3 2对高速线缆的典型单地线结构

        图3所示的为2对高速线缆的典型单地线结构，主要用于SFP类型需要单发单收的DAC。其中最核心的是高速线，材质为镀银铜线，高速线外包裹着绝缘发泡层。一对高速线、绝缘发泡层和地线被外面的铝箔屏蔽层包裹着，组成了差分传输线结构，这个结构的材料、线径、工艺等，对线材的关键参数插损、反射、延时有着决定性作用。

        两对差分线束外面还有金属编制编织网和包层，金属编织网起屏蔽作用，包层主要起保护加固作用，包层的材料常见的为PVC，也有低烟无卤LSZH型，颜色通常为黑色，也可以定制其他颜色。

图4 8对高速线缆的典型单地线结构

        图4为8对高速线缆的典型单地线结构，与2对的类似，主要用于QSFP类型的需要4发4收的DAC。

        2.2 端子两端模块介绍

        DAC两端的模块接口与普通光模块接口相同，主要有SFP和QSFP两种类型。其结构如下，图5、图6为SFP+、SFP28类型端子结构图，图7、图8为QSFP、QSFP28类型端子结构图。 

图5 SFP类型端子模块外形结构

 

图6 SFP类型端子模块结构分解
 

图7 QSFP类型端子模块外形结构
 

图8 QSFP类型端子模块结构分解

        3. 常见DAC类型 

        3.1 SFP-SFP

        SFP-SFP主要有10G速率 SFP+转SFP+ DAC和25G速率 SFP28转SFP28 DAC，外观如下： 

图9  SFP-SFP外观

        3.2 QSFP-QSFP

        QSFP-QSFP主要有40G速率QSFP+转QSFP+ DAC和100G速率QSFP28转QSFP28 DAC，外观如下： 

图10 QSFP-QSFP外观

        3.3 QSFP-4SFP

        QSFP-4SFP主要有40G速率QSFP+转4xSFP+ DAC和100G速率QSFP28转4xSFP28 DAC，外观如下： 

图11 QSFP-4SFP外观

        4. 不同线缆的对比

        常规的线缆有无源DAC、有源DAC和有源AOC，这几种产品有不同的优缺点，对应了不同的应用场景，下表格对DAC和AOC的各项重要参数进行了对比，以帮助客户选择合适的产品： 

表1 

	传输介质	线径	传输距离	功耗	成本
无源铜缆DAC	铜线	粗	短（≤10m）	超低	低
有源铜缆DAC	铜线	中	中（≤15m）	中	中
有源光缆AOC	光纤	细	长（≤30m）	高	高

        5. 小结

        本文简单介绍了DAC的基本概念，以帮助客户有一个初步的认识，解决在使用时的疑问，更多深入的了解，后续会持续介绍。

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