Внутри кабелей DAC, AOC и AEC

Кабель с концами в форме трансивера для хоста и есть трансивер: он представляет идентификацию, может представлять диагностику и подчиняется тем же пинам. А внутри — совсем другое: медные пары и крошечная плата с EEPROM, или пара оптических движков с волоконной лентой между ними, или чипы-ретаймеры, делающие медь дальнобойнее. Здесь вскрыты три семейства и показано, как их конструкция проявляется в памяти, в DDM и в отказах.

Три семейства

Поведение на хосте, автосогласование и правила кодирования: Медный Ethernet и DAC; полевые неисправности: Проблемы DAC и AOC.

Пассивный DAC

 вилка A ─ плата (EEPROM, земля, подтяжки) ─ пары twinax ×2 (SFP) / ×8 (QSFP) / ×16 (QSFP-DD) ─ плата ─ вилка B

• Только электрика: SerDes хоста ведёт медь напрямую; потери растут с длиной и частотой (≈ 10–20 дБ на 12,9 ГГц для 3 м 30 AWG), поэтому дальность сжимается с каждым поколением и поэтому 25G+ определяет классы кабелей по потерям (CA-25G-N/S/L) и спаривает их с FEC (FEC и обучение линка).
• Идентификация: EEPROM (только A0h) в каждой вилке — часто с разным содержимым на концах (суффикс серийника, иногда другой вендор, если кабель перемаркирован). Ключевые байты: разъём 23h, биты кабельной технологии (пассивная медь), длина в метрах (SFP байт 18, QSFP байт 146, CMIS 202), затухание на 2,5/5/7/12,9 ГГц в полях длины волны (Коды соответствия).
• Нет A2h, нет температуры, нет LOS — хосту нечего мониторить; присутствие и идентификация — всё.
• Отказы: порванная пара от изгиба (один канал мёртв), треснувшая пайка платы (перебои), несовпадающая или отсутствующая идентификация (хост отвергает один конец), слишком длинный для эквалайзера хоста (работает в одном коммутаторе, не работает в другом).

Активная медь: ACC и AEC

ACC добавляет аналоговое усиление ради лишнего метра-двух; AEC ставит ретаймер или DSP на канал в каждой вилке, так что медный отрезок должен покрыть лишь путь от вилки до вилки, а сигнал регенерируется — так 400G/800G достигают 5–7 м по меди в AI-стойках. Вилки AEC греются (3–6 Вт), представляются CMIS-модулями с состояниями тракта и прошивкой и берут реальную мощность из порта — проверяйте класс мощности как у оптики (Питание и тепло). Оба кодируются как активный кабель с соответствующими кодами SFF-8024 (коды AOC/ACC по классам BER 01h/08h/18h/19h, 30h–33h), а не как пассивная медь.

Активный оптический кабель

 вилка A: драйвер ─► матрица VCSEL ─► линза ─► лента MMF (OM3, 4/8/12 волокон) ─► линза ─► матрица PD ─► TIA ─► вилка B
          TIA ◄── матрица PD ◄── линза ◄── лента ◄───────────────────────────────── линза ◄── матрица VCSEL ◄── драйвер
          контроллер (DDM, идентификация)                                              контроллер (DDM, идентификация)

• Каждая вилка — оптический движок COB: голые кристаллы VCSEL и PD под литой линзовой матрицей, приклеенные к волоконной ленте; разъёмов нет нигде (Chip-on-board).
• VCSEL 850 нм на ленте OM3/OM4: дёшево, мало мощности, класс 100 м; длина волны и волокно фиксированы, поэтому AOC кодируется как SR-модуль (850 нм, длины MMF), но с разъёмом 23h.
• DDM на каждом конце настоящий: температура, Vcc, поканальные ток, Tx и Rx — числа Rx описывают внутреннюю линию. Низкий Rx на одном канале внутри AOC означает, что умирает VCSEL или волокно этого канала; чистить нечего.
• Breakout AOC (QSFP на 4 × SFP): конец QSFP несёт одну идентификацию и 4-канальный DDM; каждый конец SFP — свою одноканальную идентификацию и DDM.
• Отказы: нарушен радиус изгиба (падает один или несколько каналов), перегрев движка в плотных панелях, старение VCSEL одного канала, мёртвый контроллер вилки (этот конец невидим, другой читается нормально).

Кодирование двух концов

Хосты читают каждый конец независимо; кабель принят, только если оба конца проходят политику своих хостов. Типичные требования:

Кабель, который линкуется от коммутатора A к B, но не наоборот, обычно имеет один конец, закодированный иначе. Чтение обеих вилок на столе — самая быстрая проверка (Индекс по симптомам).

Почему кабели, а не оптика

В CodingBox

CodingBox читает каждую вилку как модуль, которым она себя объявляет: идентификации DAC с длиной, затуханием и кодами класса кабеля; концы AOC с полным поканальным DDM; концы AEC как CMIS-модули. Кодировать кабель — значит кодировать оба конца согласованно: база кодов держит пару вместе, а редактор EEPROM обрабатывает поля длины и затухания, которых у оптики нет.

Классы дальности кабелей и сплит-конфигурации по поколениям InfiniBand: Кабелирование IB; как состав среды складывается в GPU-кластере: Кабелирование AI-кластера.