Dentro i cavi DAC, AOC e AEC

Un cavo con estremità a forma di ricetrasmettitore è, per l’host, un ricetrasmettitore: presenta un’identità, può presentare diagnostica e obbedisce agli stessi pin. Ciò che sta dentro è completamente diverso — coppie in rame e una piccola scheda EEPROM, oppure una coppia di motori ottici con un nastro di fibre tra di essi, oppure chip retimer che fanno arrivare il rame più lontano. Questa pagina apre le tre famiglie e mostra come la loro costruzione si riflette nella memoria, nel DDM e nei guasti che si osservano.

Le tre famiglie

Comportamento lato host, autonegoziazione e convenzioni di codifica: Ethernet in rame e DAC; guasti sul campo: Problemi di DAC e AOC.

DAC passivo

 plug A ─ scheda paddle (EEPROM, massa, pull-up) ─ coppie twinax ×2 (SFP) / ×8 (QSFP) / ×16 (QSFP-DD) ─ scheda paddle ─ plug B

• Solo elettrico: il SerDes dell’host pilota il rame direttamente; la perdita cresce con la lunghezza e la frequenza (≈ 10–20 dB a 12,9 GHz per 3 m di 30 AWG), il motivo per cui la portata si riduce a ogni generazione e per cui il 25G+ definisce le classi di cavo in base alla perdita (CA-25G-N/S/L) e le abbina al FEC (FEC e link training).
• Identità: un’EEPROM (solo A0h) in ogni plug — spesso con contenuto diverso per estremità (suffisso del numero di serie, a volte un produttore diverso se il cavo è stato rietichettato). Byte chiave: connettore 23h, bit di tecnologia del cavo (rame passivo), lunghezza in metri (SFP byte 18, QSFP byte 146, CMIS 202), attenuazione a 2,5/5/7/12,9 GHz nei campi della lunghezza d’onda (Codici di conformità).
• Nessun A2h, nessuna temperatura, nessun LOS — l’host non ha nulla da monitorare; presenza e identità sono tutto ciò che c’è.
• Guasti: coppia interrotta per piegatura (una lane morta), saldatura della scheda paddle incrinata (intermittente), identità non corrispondente o assente (l’host rifiuta un’estremità), troppo lungo per l’equalizzatore dell’host (funziona su uno switch, non su un altro).

Rame attivo: ACC e AEC

L’ACC aggiunge amplificazione analogica per estendere la portata di un metro o due; l’AEC aggiunge un retimer o DSP per lane in ogni plug, così ogni tratta in rame deve coprire solo il tratto da plug a plug e il segnale viene rigenerato — il modo in cui il 400G/800G raggiunge 5–7 m su rame nei rack per l’IA. I plug AEC lavorano caldi (3–6 W), si presentano come moduli CMIS con stati del percorso dati e firmware, e assorbono potenza reale dalla porta — verificare la classe di potenza come per le ottiche (Potenza e termica). Entrambi sono codificati come cavo attivo con i relativi codici SFF-8024 (codici di classe BER AOC/ACC 01h/08h/18h/19h, 30h–33h) anziché come rame passivo.

Cavo ottico attivo

 plug A: driver ─► matrice VCSEL ─► lente ─► nastro MMF (OM3, 4/8/12 fibre) ─► lente ─► matrice PD ─► TIA ─► plug B
         TIA ◄── matrice PD ◄── lente ◄── nastro ◄────────────────────────────── lente ◄── matrice VCSEL ◄── driver
         controller (DDM, identità)                                                 controller (DDM, identità)

• Ogni plug è un motore ottico COB — die VCSEL e PD nudi sotto una matrice di lenti stampate, incollati al nastro di fibre; nessun connettore da nessuna parte (Chip-on-board).
• VCSEL a 850 nm su nastro OM3/OM4: economici, bassa potenza, classe 100 m; la lunghezza d’onda e la fibra sono fisse, quindi un AOC è codificato come un modulo SR (850 nm, lunghezze MMF) ma con connettore 23h.
• Il DDM a ogni estremità è reale: temperatura, Vcc, bias per lane, potenza Tx e Rx — i numeri Rx descrivono il collegamento interno. Un Rx basso su una lane dentro un AOC significa che il VCSEL o la fibra di quella lane si sta guastando; non c’è nessun connettore da pulire.
• AOC breakout (da QSFP a 4 × SFP): l’estremità QSFP porta un’identità e un DDM a 4 lane; ogni estremità SFP la propria identità e DDM a lane singola.
• Guasti: raggio di curvatura violato (una o più lane cadono), surriscaldamento del motore in pannelli frontali densi, invecchiamento del VCSEL su una lane, controller di un plug morto (quell’estremità invisibile mentre l’altra legge correttamente).

Codificare le due estremità

Gli host leggono ogni estremità in modo indipendente; un cavo viene accettato solo se entrambe le estremità superano la politica dei rispettivi host. Requisiti tipici:

Un cavo che collega dallo switch A allo switch B ma non nel verso opposto di solito ha un’estremità codificata in modo diverso. Leggere entrambi i plug al banco è la verifica più rapida (Indice dei sintomi).

Perché i cavi invece delle ottiche

In CodingBox

CodingBox legge ogni plug come il modulo che dichiara di essere: identità DAC con codici di lunghezza, attenuazione e classe di cavo; estremità AOC con DDM completo per lane; estremità AEC come moduli CMIS. Codificare un cavo significa codificare entrambe le estremità in modo coerente — il code database tiene insieme una coppia, e l’EEPROM editor gestisce i campi di lunghezza e attenuazione che le ottiche non hanno.

Classi di portata dei cavi e configurazioni di split per generazione InfiniBand: Cablaggio IB; come si sviluppa il mix dei mezzi trasmissivi in un cluster GPU: Cablare un cluster IA.