AI 数据中心高速线材怎么选?DAC、AOC、光模块与高速互连比较|技术年份:2026

AI 数据中心高速线材怎么选?DAC、AOC、光模块与高速互连比较|技术年份:2026

AI Server、GPU Cluster 与数据中心网络持续往 400G、800G、1.6T 等更高带宽发展后,「使用哪一种高速线材」已不能只看 Connector 是否相同。

在 AI Data Center 中,常见高速互连方案包括 DAC(Direct Attach Copper)、AEC(Active Electrical Cable)、AOC(Active Optical Cable)以及可插拔光模块搭配 Optical Fiber。不同方案在传输距离、功耗、成本、线材重量、弯曲半径、维护方式与 Signal Integrity 上都有不同特性。

Ethernet Alliance 在 OFC 2026 展示的 AI-scale Ethernet 生态已涵盖 100G 至 1.6T,并同时展示 Copper 与下一代 Optical Interface,显示 AI 数据中心未来并不是「全部改用光纤」,而是不同距离与应用使用不同互连方案。

因此,高速互连选型真正应该回答的是:

传多快、传多远、功耗多少、怎么布线,以及后续需不需要方便维修。

AI 数据中心有哪些常见高速互连方案?

目前 AI Server 与 Data Center 常见高速实体互连,可以简化为四大类:

方案

传输媒介

主要特性

适合方向

DAC

Copper

Passive、低功耗、低成本

最短距离

AEC

Copper

主动式讯号补偿、延伸铜缆距离

短~中距离

AOC

Optical Fiber

光电转换整合于线材两端

中距离

光模块+光纤

Optical Fiber

模块与光纤分离、弹性高

中~长距离

这四种方案不存在绝对的「最好」,而是根据系统条件选择最适合的方式。

NVIDIA目前的 Data Center Interconnect 产品线也同时包含 DAC、AOC 与 Optical Transceiver,说明 Copper 与 Optical Solution 在 AI、HPC 与数据中心中会长期并存。

DAC 是什么?为什么短距离高速互连常使用它?

**DAC(Direct Attach Copper)**是一种将高速 Connector 与 Copper Cable 整合成完整 Cable Assembly 的高速线材。

Passive DAC 不需要额外进行光电转换,也没有主动式讯号处理组件,因此主要优势是:

  • 功耗低
  • 延迟低
  • 架构简单
  • 成本相对低
  • 即插即用

因此,在同一 Rack 或设备距离非常短的情况下,DAC 通常是优先评估的高速互连方案。

Cisco也将 DAC 定位为 Data Center Top-of-Rack 等短距离连接的低成本方案;NVIDIA目前 LinkX 高速互连产品中也提供多种 DAC。

但高速数据率愈高,Copper Channel 可容许的 Loss Budget 通常愈严格,因此不能单纯认为「DAC 一定能传某个固定距离」。

实际可用长度仍必须依:

Data Rate + Lane Rate + Cable Construction + AWG + Connector + Equipment Channel Requirement

共同确认。

AEC 是什么?为什么 AI Data Center 开始使用?

**AEC(Active Electrical Cable)**仍然使用 Copper 传输,但与 Passive DAC 不同,AEC 会在线材端加入 Retimer、Gearbox、FEC 或其他 Signal Conditioning 组件。

目的就是:

在维持 Copper Interconnect 的前提下,改善高速讯号质量并延伸可用距离。

Credo 的 AEC 产品即将 Retimer、Gearbox 与 FEC 等主动组件整合至 Connector 端,以处理高速 SerDes 讯号。

AEC 的定位可以理解成:

DAC 与 Optical Solution 中间的重要选项。

比较

DAC

AEC

传输媒介

Copper

Copper

主动组件

无

有

功耗

最低

高于 DAC

可用距离

较短

通常较 DAC 长

线材重量/线径

高速长距离可能较粗

可使用较细 Copper Cable

成本

较低

高于 Passive DAC

应用

最短距离

短~中距离

随着 400G、800G 甚至更高速率增加,AEC 也成为 AI Cluster 与 Data Center 中值得评估的 Copper Interconnect 方案。Credo早期即将 AEC 定位于 400G 以上 Data Center 架构,而目前产品则持续针对 AI Cluster 高速连接。

AOC 是什么?

**AOC(Active Optical Cable)**将 Optical Transceiver 与 Optical Fiber 整合成一条完整线材。

外观与使用方式类似 DAC:

Connector → Cable → Connector

但 Cable 中实际传输的是 Optical Signal,而不是高速 Copper Electrical Signal。

NVIDIA 对 AOC 的说明也指出,其 Connector 与 Fiber Cable 已整合为完整高速光互连组件,而且相较 DAC 可以支持更长距离并降低线材重量。

AOC 的主要特性包括:

  • 比 DAC 适合更长的距离
  • Cable 较细、重量较轻
  • 不受一般 Copper Cable 相同程度的高频电气衰减限制
  • EMI 抗干扰能力佳
  • 安装时不需要另外选购 Optical Module 与 Fiber Patch Cord

因此,若设备之间距离已超出 Passive Copper 适合范围,但又希望维持「一条完整线材直接插上」的使用方式,AOC 就是一个常见选项。

光模块+光纤和 AOC 有什么不同?

这是 Data Center 选型时很容易混淆的地方。

AOC 与「光模块+光纤」都使用 Optical Fiber,但最大的差异是:

AOC

Optical Connector + Fiber + Optical Connector

是一条出厂时就整合完成的 Assembly。

Pluggable Optical Transceiver

则是:

Optical Module + Detachable Fiber + Optical Module

模块与 Fiber 可以分开更换。

因此两者在维护方式上有明显不同。

比较

AOC

光模块+光纤

光电转换

整合于 Cable 两端

独立 Optical Module

Fiber

固定整合

可拆换

安装

简单

组件较多

维护

任一端故障通常更换整条

Module/Fiber 可分开更换

弹性

较低

较高

距离

中距离为主

中~长距离

Structured Cabling

较不适合

较适合

Data Center扩充

一般

高

Cisco目前的高速 Optical Transceiver 产品也提供不同 Fiber Type 与 Reach 规格,反映可插拔光模块的主要优势之一,就是可依实际距离与光纤架构选择不同模块。

DAC、AEC、AOC、光模块怎么选?

如果先不考虑特定品牌与设备限制,可以用以下逻辑快速理解:

选型条件

DAC

AEC

AOC

光模块+光纤

短距离

★★★★★

★★★★☆

★★★☆☆

★★☆☆☆

中距离

★☆☆☆☆

★★★★☆

★★★★★

★★★★★

长距离

★☆☆☆☆

★☆☆☆☆

★★☆☆☆

★★★★★

低功耗

★★★★★

★★★★☆

★★★☆☆

★★★☆☆

低成本

★★★★★

★★★★☆

★★★☆☆

★★☆☆☆

Cable重量/布线

★★☆☆☆

★★★★☆

★★★★★

★★★★★

维修弹性

★★★☆☆

★★★☆☆

★★☆☆☆

★★★★★

系统扩充性

★★★☆☆

★★★★☆

★★★★☆

★★★★★

以上仅用于理解选型方向,不是所有速率与产品的固定规格。

实际 400G、800G 或 1.6T 系统必须以 Switch、NIC、GPU Server、Connector、Cable 与 Transceiver 的正式规格为准。

同一个 Rack 里面,优先选 DAC 吗?

如果距离非常短,而且 Passive DAC 可以满足设备要求,通常可优先评估 DAC。

原因很简单:

不需要额外光电转换 → 功耗较低 → 架构较简单 → 成本通常也较低。

但当 Cable 数量增加后,还需要考虑:

  • 线径
  • 重量
  • Bend Radius
  • Cable Routing
  • Airflow
  • Rack Cable Density

高速 Copper Cable 过多,可能增加机柜布线与散热管理难度。

因此距离不是唯一条件。

什么时候应该从 DAC 改成 AEC?

如果遇到以下情况,可以开始评估 AEC:

Passive DAC 距离不足

或

DAC 为满足 Loss Budget 必须使用较粗 Cable,导致重量与弯曲半径不理想。

AEC 透过主动 Signal Conditioning,可以在维持 Copper 架构的同时增加设计弹性。

不过 AEC 本身具有主动组件,因此也要评估:

  • Power Consumption
  • Thermal
  • Latency
  • Device Compatibility
  • FEC
  • Retimer Architecture

不能把它视为 Passive DAC 的完全等价替代品。

什么时候选 AOC?

AOC 适合:

距离比 DAC/AEC 更长

但又希望:

保持完整 Cable Assembly、即插即用、降低 Cable 重量。

NVIDIA目前的 AOC 产品即用于 Switch-to-Switch 与 Switch-to-GPU 等高速连接,并说明 AOC 常见于数公尺到数十公尺等数据中心连接情境。

如果架构不需要 Structured Fiber Cabling,也不需要独立更换 Optical Module,AOC 通常是相对简洁的光互连方式。

什么时候应该选光模块?

如果需求是:

  • Rack-to-Rack
  • Row-to-Row
  • Data Hall
  • 较长距离
  • Structured Fiber Cabling
  • 未来设备升级
  • 模块与 Fiber 需要独立维护

通常应优先评估:

Pluggable Optical Transceiver + Optical Fiber

NVIDIA现行高速 Interconnect Portfolio 中,光学方案依产品与架构可涵盖从 Data Center 内部短距离到数公里级的不同 Reach;这也是独立 Optical Module 相较整合式 Cable 最大的弹性之一。

400G、800G、1.6T 都可以直接套用同一套选型逻辑吗?

基本选型逻辑可以沿用:

Distance → Power → Cost → Cable Management → Serviceability

但不能直接使用完全相同的 Cable Length 或 Channel Limit。

数据速率愈高,每个高速 Lane 面临的 Signal Integrity、Insertion Loss、Connector Loss 与 PCB Channel Design 都可能更加严格。

Ethernet Alliance 的 2026 Roadmap 已明确指出 AI-driven Data Center 的 Interconnect Architecture 正同时采用先进 Copper 与 Fiber Solution,以支持持续提高的 Ethernet Bandwidth。

所以:

不能因为 400G 某条 DAC 可以使用某个长度,就直接推论 800G/1.6T 相同架构也能使用相同距离。

每个世代都应重新确认正式产品与设备规格。

AI 数据中心高速线材选型的核心 SOP

对工程、采购与 NPI 项目而言,可以依以下顺序进行:

Step 1|确认接口与速率

例如:

QSFP56、QSFP-DD、OSFP、400G、800G、1.6T

Step 2|确认实际距离

先确认:

Server-to-Switch、Switch-to-Switch、Rack-to-Rack

到底需要多少实际布线距离。

Step 3|优先评估最低复杂度方案

若 Passive DAC 可以满足要求:

优先从 DAC 评估。

若距离或 Cable Management 不适合:

再评估 AEC。

距离再增加:

评估 AOC 或 Optical Module。

Step 4|确认功耗与散热

Active Cable 与 Optical Solution 都具有主动电子或光电组件,因此必须把 Port Power 与 Thermal 纳入系统评估。

Step 5|确认设备兼容性

不能只确认 Connector 外观。

还要确认:

  • Data Rate
  • Lane Configuration
  • FEC
  • EEPROM/Firmware
  • Vendor Compatibility
  • Breakout Configuration
  • Cable Length
  • Optical Interface

Step 6|确认维护策略

若未来需要快速替换 Module、重复使用 Fiber Infrastructure 或进行 Data Center扩建,独立 Optical Transceiver 通常具有较高弹性。

高速线材不能只看 Connector 外型

AI Data Center 高速互连选型最常见的错误之一,就是:

Connector 一样,就认为 Cable 可以互换。

实际上,即使都是 QSFP-DD 或 OSFP,也可能存在不同:

  • Data Rate
  • Lane Rate
  • Electrical Interface
  • Optical Interface
  • FEC
  • Pin Assignment
  • Cable Construction
  • Breakout Architecture
  • Power Requirement
  • Equipment Compatibility

因此高速 Cable/Optical Solution 的选型必须从:

设备规格 → Interface → Data Rate → Distance → Channel Requirement

往下确认,而不是反过来只看 Connector。

DAC、AEC、AOC 与光模块的选型核心

如果要把整篇浓缩成一句话:

最短距离先评估 DAC;距离增加但仍希望使用 Copper,可评估 AEC;需要更轻、更长且整合式连接可选 AOC;需要更长距离、模块化与维护弹性则评估光模块+光纤。

但这只是第一层选型原则。

真正的 AI Data Center 高速互连还必须同时确认:

Speed + Distance + Power + Thermal + Cable Management + Signal Integrity + Compatibility + Serviceability

才能找到适合的架构。

AI Server 与 GPU Cluster 规模持续增加后,高速互连不再只是「一条线」,而是影响整个数据中心 Bandwidth Density、功耗、布线与系统可靠度的重要基础设施。

常见问题

DAC 和 AOC 最大差别是什么?

DAC 使用 Copper 传输高速电讯号,通常适合较短距离;AOC 使用 Optical Fiber,两端整合光电转换组件,通常可支持较长距离并具有较轻的 Cable 结构。

AEC 和 DAC 有什么不同?

两者都使用 Copper,但 DAC 通常为 Passive Cable;AEC 则加入 Retimer 或其他 Signal Conditioning 组件,以改善高速讯号质量并延伸 Copper Interconnect 的使用距离。

AOC 和光模块哪个比较好?

没有绝对答案。AOC 安装简单,整条 Cable 已完成光电整合;光模块+光纤则具有更高的模块化与维护弹性,较适合 Structured Cabling 与较长距离。

AI Data Center 一定会全部改成光纤吗?

不一定。Copper 在短距离仍具有低功耗、低延迟与成本优势,因此未来较可能形成 Copper 与 Optical Interconnect 依距离与系统条件混合使用的架构。Ethernet Alliance 的 AI Data Center Roadmap 也显示 Copper 与 Fiber 会共同支持下一代高速 Ethernet。

800G Cable 可以直接用在所有 800G 设备吗?

不一定。即使总带宽同为 800G,仍需确认 Form Factor、Lane Architecture、FEC、Firmware、Breakout、Cable Type 与设备兼容性,不能只依「800G」标示判断。

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