À l’intérieur des câbles DAC, AOC et AEC

Un câble aux extrémités en forme de transceiver est, pour l’hôte, un transceiver : il présente une identité, peut présenter des diagnostics et obéit aux mêmes broches. Ce qu’il y a à l’intérieur diffère complètement — des paires de cuivre et une petite carte EEPROM, ou une paire de moteurs optiques reliés par un ruban de fibres, ou des puces retimer qui font porter le cuivre plus loin. Cette page ouvre les trois familles et montre comment leur construction se retrouve dans la mémoire, dans le DDM et dans les pannes que vous observez.

Les trois familles

Comportement côté hôte, autonégociation et conventions de codage : Ethernet cuivre et DAC ; pannes sur site : Problèmes DAC et AOC.

DAC passif

 plug A ─ paddle card (EEPROM, ground, pull-ups) ─ twinax pairs ×2 (SFP) / ×8 (QSFP) / ×16 (QSFP-DD) ─ paddle card ─ plug B

• Électrique uniquement : le SerDes de l’hôte attaque directement le cuivre ; la perte augmente avec la longueur et la fréquence (≈ 10–20 dB à 12,9 GHz pour 3 m de 30 AWG), ce qui explique pourquoi la portée diminue à chaque génération et pourquoi le 25G et au-delà définit des classes de câble par la perte (CA-25G-N/S/L), associées à la FEC (FEC et apprentissage de liaison).
• Identité : une EEPROM (A0h uniquement) dans chaque connecteur — souvent avec un contenu différent à chaque extrémité (suffixe de numéro de série, parfois un vendeur différent si le câble a été réétiqueté). Octets clés : connecteur 23h, bits de technologie de câble (cuivre passif), longueur en mètres (octet 18 SFP, octet 146 QSFP, CMIS 202), atténuation à 2,5/5/7/12,9 GHz dans les champs de longueur d’onde (Codes de conformité).
• Pas de A2h, pas de température, pas de LOS — l’hôte n’a rien à surveiller ; présence et identité sont les seules informations disponibles.
• Pannes : paire rompue par pliage (une voie morte), soudure de la carte paddle card fissurée (intermittent), identité incohérente ou absente (l’hôte rejette une extrémité), câble trop long pour l’égaliseur de l’hôte (fonctionne sur un commutateur, pas sur un autre).

Cuivre actif : ACC et AEC

L’ACC ajoute une amplification analogique pour gagner un mètre ou deux de portée ; l’AEC ajoute un retimer ou un DSP par voie dans chaque connecteur, de sorte que chaque tronçon de cuivre n’a plus qu’à couvrir la distance connecteur-à-connecteur, et le signal est régénéré — c’est ainsi que le 400G/800G atteint 5–7 m en cuivre dans les baies d’IA. Les connecteurs AEC chauffent (3–6 W), se présentent comme des modules CMIS avec états de chemin de données et firmware, et tirent une puissance réelle du port — vérifiez la classe de puissance comme pour l’optique (Puissance et thermique). Les deux sont codés comme câble actif, avec les codes SFF-8024 correspondants (codes de classe BER AOC/ACC 01h/08h/18h/19h, 30h–33h), plutôt que comme du cuivre passif.

Câble optique actif

 plug A: driver ─► VCSEL array ─► lens ─► MMF ribbon (OM3, 4/8/12 fibres) ─► lens ─► PD array ─► TIA ─► plug B
         TIA ◄── PD array ◄── lens ◄── ribbon ◄────────────────────────────── lens ◄── VCSEL array ◄── driver
         controller (DDM, identity)                                                controller (DDM, identity)

• Chaque connecteur est un moteur optique COB — des puces VCSEL et PD nues sous une matrice de lentilles moulées, collées au ruban de fibres ; aucun connecteur nulle part (Chip-on-board).
• VCSEL à 850 nm sur ruban OM3/OM4 : peu coûteux, faible consommation, classe 100 m ; la longueur d’onde et la fibre sont fixes, si bien qu’un AOC est codé comme un module SR (850 nm, longueurs MMF) mais avec le connecteur 23h.
• Le DDM à chaque extrémité est réel : température, Vcc, polarisation par voie, puissance Tx et Rx — les valeurs Rx décrivent la liaison interne. Une Rx faible sur une voie à l’intérieur d’un AOC signifie que le VCSEL ou la fibre de cette voie est défaillant ; il n’y a pas de connecteur à nettoyer.
• AOC d’éclatement (breakout) (QSFP vers 4 × SFP) : l’extrémité QSFP porte une identité et un DDM à 4 voies ; chaque extrémité SFP a sa propre identité et son propre DDM à une voie.
• Pannes : rayon de courbure non respecté (une ou plusieurs voies tombent), moteur en surchauffe dans des façades denses, vieillissement du VCSEL sur une voie, contrôleur d’un connecteur mort (cette extrémité invisible alors que l’autre se lit normalement).

Coder les deux extrémités

Les hôtes lisent chaque extrémité indépendamment ; un câble n’est accepté que si les deux extrémités respectent la politique de leur hôte respectif. Exigences typiques :

Un câble qui relie le commutateur A au commutateur B mais pas dans l’autre sens a généralement une extrémité codée différemment. Lire les deux connecteurs sur le banc est la vérification la plus rapide (Index des symptômes).

Pourquoi des câbles plutôt que de l’optique

Dans CodingBox

CodingBox lit chaque connecteur comme le module qu’il prétend être : identités DAC avec longueur, atténuation et codes de classe de câble ; extrémités AOC avec DDM complet par voie ; extrémités AEC comme modules CMIS. Coder un câble signifie coder les deux extrémités de façon cohérente — la Code database garde une paire ensemble, et l'EEPROM editor gère les champs de longueur et d’atténuation que l’optique n’a pas.

Classes de portée de câble et configurations d’éclatement par génération InfiniBand : Câblage IB ; comment le mélange de supports se traduit dans un cluster GPU : Câbler un cluster IA.