AI 資料中心高速線材怎麼選?DAC、AOC、光模組與高速互連比較|技術年份:2026
AI 資料中心高速線材怎麼選?DAC、AOC、光模組與高速互連比較|技術年份:2026
AI Server、GPU Cluster 與資料中心網路持續往 400G、800G、1.6T 等更高頻寬發展後,「使用哪一種高速線材」已不能只看 Connector 是否相同。
在 AI Data Center 中,常見高速互連方案包括 DAC(Direct Attach Copper)、AEC(Active Electrical Cable)、AOC(Active Optical Cable)以及可插拔光模組搭配 Optical Fiber。不同方案在傳輸距離、功耗、成本、線材重量、彎曲半徑、維護方式與 Signal Integrity 上都有不同特性。
Ethernet Alliance 在 OFC 2026 展示的 AI-scale Ethernet 生態已涵蓋 100G 至 1.6T,並同時展示 Copper 與下一代 Optical Interface,顯示 AI 資料中心未來並不是「全部改用光纖」,而是不同距離與應用使用不同互連方案。
因此,高速互連選型真正應該回答的是:
傳多快、傳多遠、功耗多少、怎麼布線,以及後續需不需要方便維修。
AI 資料中心有哪些常見高速互連方案?
目前 AI Server 與 Data Center 常見高速實體互連,可以簡化為四大類:
|
方案 |
傳輸媒介 |
主要特性 |
適合方向 |
|
DAC |
Copper |
Passive、低功耗、低成本 |
最短距離 |
|
AEC |
Copper |
主動式訊號補償、延伸銅纜距離 |
短~中距離 |
|
AOC |
Optical Fiber |
光電轉換整合於線材兩端 |
中距離 |
|
光模組+光纖 |
Optical Fiber |
模組與光纖分離、彈性高 |
中~長距離 |
這四種方案不存在絕對的「最好」,而是根據系統條件選擇最適合的方式。
NVIDIA目前的 Data Center Interconnect 產品線也同時包含 DAC、AOC 與 Optical Transceiver,說明 Copper 與 Optical Solution 在 AI、HPC 與資料中心中會長期並存。
DAC 是什麼?為什麼短距離高速互連常使用它?
**DAC(Direct Attach Copper)**是一種將高速 Connector 與 Copper Cable 整合成完整 Cable Assembly 的高速線材。
Passive DAC 不需要額外進行光電轉換,也沒有主動式訊號處理元件,因此主要優勢是:
- 功耗低
- 延遲低
- 架構簡單
- 成本相對低
- 即插即用
因此,在同一 Rack 或設備距離非常短的情況下,DAC 通常是優先評估的高速互連方案。
Cisco也將 DAC 定位為 Data Center Top-of-Rack 等短距離連接的低成本方案;NVIDIA目前 LinkX 高速互連產品中也提供多種 DAC。
但高速資料率愈高,Copper Channel 可容許的 Loss Budget 通常愈嚴格,因此不能單純認為「DAC 一定能傳某個固定距離」。
實際可用長度仍必須依:
Data Rate + Lane Rate + Cable Construction + AWG + Connector + Equipment Channel Requirement
共同確認。
AEC 是什麼?為什麼 AI Data Center 開始使用?
**AEC(Active Electrical Cable)**仍然使用 Copper 傳輸,但與 Passive DAC 不同,AEC 會在線材端加入 Retimer、Gearbox、FEC 或其他 Signal Conditioning 元件。
目的就是:
在維持 Copper Interconnect 的前提下,改善高速訊號品質並延伸可用距離。
Credo 的 AEC 產品即將 Retimer、Gearbox 與 FEC 等主動元件整合至 Connector 端,以處理高速 SerDes 訊號。
AEC 的定位可以理解成:
DAC 與 Optical Solution 中間的重要選項。
|
比較 |
DAC |
AEC |
|
傳輸媒介 |
Copper |
Copper |
|
主動元件 |
無 |
有 |
|
功耗 |
最低 |
高於 DAC |
|
可用距離 |
較短 |
通常較 DAC 長 |
|
線材重量/線徑 |
高速長距離可能較粗 |
可使用較細 Copper Cable |
|
成本 |
較低 |
高於 Passive DAC |
|
應用 |
最短距離 |
短~中距離 |
隨著 400G、800G 甚至更高速率增加,AEC 也成為 AI Cluster 與 Data Center 中值得評估的 Copper Interconnect 方案。Credo早期即將 AEC 定位於 400G 以上 Data Center 架構,而目前產品則持續針對 AI Cluster 高速連接。
AOC 是什麼?
**AOC(Active Optical Cable)**將 Optical Transceiver 與 Optical Fiber 整合成一條完整線材。
外觀與使用方式類似 DAC:
Connector → Cable → Connector
但 Cable 中實際傳輸的是 Optical Signal,而不是高速 Copper Electrical Signal。
NVIDIA 對 AOC 的說明也指出,其 Connector 與 Fiber Cable 已整合為完整高速光互連組件,而且相較 DAC 可以支援更長距離並降低線材重量。
AOC 的主要特性包括:
- 比 DAC 適合更長的距離
- Cable 較細、重量較輕
- 不受一般 Copper Cable 相同程度的高頻電氣衰減限制
- EMI 抗干擾能力佳
- 安裝時不需要另外選購 Optical Module 與 Fiber Patch Cord
因此,若設備之間距離已超出 Passive Copper 適合範圍,但又希望維持「一條完整線材直接插上」的使用方式,AOC 就是一個常見選項。
光模組+光纖和 AOC 有什麼不同?
這是 Data Center 選型時很容易混淆的地方。
AOC 與「光模組+光纖」都使用 Optical Fiber,但最大的差異是:
AOC
Optical Connector + Fiber + Optical Connector
是一條出廠時就整合完成的 Assembly。
Pluggable Optical Transceiver
則是:
Optical Module + Detachable Fiber + Optical Module
模組與 Fiber 可以分開更換。
因此兩者在維護方式上有明顯不同。
|
比較 |
AOC |
光模組+光纖 |
|
光電轉換 |
整合於 Cable 兩端 |
獨立 Optical Module |
|
Fiber |
固定整合 |
可拆換 |
|
安裝 |
簡單 |
元件較多 |
|
維護 |
任一端故障通常更換整條 |
Module/Fiber 可分開更換 |
|
彈性 |
較低 |
較高 |
|
距離 |
中距離為主 |
中~長距離 |
|
Structured Cabling |
較不適合 |
較適合 |
|
Data Center擴充 |
一般 |
高 |
Cisco目前的高速 Optical Transceiver 產品也提供不同 Fiber Type 與 Reach 規格,反映可插拔光模組的主要優勢之一,就是可依實際距離與光纖架構選擇不同模組。
DAC、AEC、AOC、光模組怎麼選?
如果先不考慮特定品牌與設備限制,可以用以下邏輯快速理解:
|
選型條件 |
DAC |
AEC |
AOC |
光模組+光纖 |
|
短距離 |
★★★★★ |
★★★★☆ |
★★★☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
中距離 |
★☆☆☆☆ |
★★★★☆ |
★★★★★ |
★★★★★ |
|
長距離 |
★☆☆☆☆ |
★☆☆☆☆ |
★★☆☆☆ |
★★★★★ |
|
低功耗 |
★★★★★ |
★★★★☆ |
★★★☆☆ |
★★★☆☆ |
|
低成本 |
★★★★★ |
★★★★☆ |
★★★☆☆ |
★★☆☆☆ |
|
Cable重量/布線 |
★★☆☆☆ |
★★★★☆ |
★★★★★ |
★★★★★ |
|
維修彈性 |
★★★☆☆ |
★★★☆☆ |
★★☆☆☆ |
★★★★★ |
|
系統擴充性 |
★★★☆☆ |
★★★★☆ |
★★★★☆ |
★★★★★ |
以上僅用於理解選型方向,不是所有速率與產品的固定規格。
實際 400G、800G 或 1.6T 系統必須以 Switch、NIC、GPU Server、Connector、Cable 與 Transceiver 的正式規格為準。
同一個 Rack 裡面,優先選 DAC 嗎?
如果距離非常短,而且 Passive DAC 可以滿足設備要求,通常可優先評估 DAC。
原因很簡單:
不需要額外光電轉換 → 功耗較低 → 架構較簡單 → 成本通常也較低。
但當 Cable 數量增加後,還需要考慮:
- 線徑
- 重量
- Bend Radius
- Cable Routing
- Airflow
- Rack Cable Density
高速 Copper Cable 過多,可能增加機櫃布線與散熱管理難度。
因此距離不是唯一條件。
什麼時候應該從 DAC 改成 AEC?
如果遇到以下情況,可以開始評估 AEC:
Passive DAC 距離不足
或
DAC 為滿足 Loss Budget 必須使用較粗 Cable,導致重量與彎曲半徑不理想。
AEC 透過主動 Signal Conditioning,可以在維持 Copper 架構的同時增加設計彈性。
不過 AEC 本身具有主動元件,因此也要評估:
- Power Consumption
- Thermal
- Latency
- Device Compatibility
- FEC
- Retimer Architecture
不能把它視為 Passive DAC 的完全等價替代品。
什麼時候選 AOC?
AOC 適合:
距離比 DAC/AEC 更長
但又希望:
保持完整 Cable Assembly、即插即用、降低 Cable 重量。
NVIDIA目前的 AOC 產品即用於 Switch-to-Switch 與 Switch-to-GPU 等高速連接,並說明 AOC 常見於數公尺到數十公尺等資料中心連接情境。
如果架構不需要 Structured Fiber Cabling,也不需要獨立更換 Optical Module,AOC 通常是相對簡潔的光互連方式。
什麼時候應該選光模組?
如果需求是:
- Rack-to-Rack
- Row-to-Row
- Data Hall
- 較長距離
- Structured Fiber Cabling
- 未來設備升級
- 模組與 Fiber 需要獨立維護
通常應優先評估:
Pluggable Optical Transceiver + Optical Fiber
NVIDIA現行高速 Interconnect Portfolio 中,光學方案依產品與架構可涵蓋從 Data Center 內部短距離到數公里級的不同 Reach;這也是獨立 Optical Module 相較整合式 Cable 最大的彈性之一。
400G、800G、1.6T 都可以直接套用同一套選型邏輯嗎?
基本選型邏輯可以沿用:
Distance → Power → Cost → Cable Management → Serviceability
但不能直接使用完全相同的 Cable Length 或 Channel Limit。
資料速率愈高,每個高速 Lane 面臨的 Signal Integrity、Insertion Loss、Connector Loss 與 PCB Channel Design 都可能更加嚴格。
Ethernet Alliance 的 2026 Roadmap 已明確指出 AI-driven Data Center 的 Interconnect Architecture 正同時採用先進 Copper 與 Fiber Solution,以支援持續提高的 Ethernet Bandwidth。
所以:
不能因為 400G 某條 DAC 可以使用某個長度,就直接推論 800G/1.6T 相同架構也能使用相同距離。
每個世代都應重新確認正式產品與設備規格。
AI 資料中心高速線材選型的核心 SOP
對工程、採購與 NPI 專案而言,可以依以下順序進行:
Step 1|確認介面與速率
例如:
QSFP56、QSFP-DD、OSFP、400G、800G、1.6T
Step 2|確認實際距離
先確認:
Server-to-Switch、Switch-to-Switch、Rack-to-Rack
到底需要多少實際布線距離。
Step 3|優先評估最低複雜度方案
若 Passive DAC 可以滿足要求:
優先從 DAC 評估。
若距離或 Cable Management 不適合:
再評估 AEC。
距離再增加:
評估 AOC 或 Optical Module。
Step 4|確認功耗與散熱
Active Cable 與 Optical Solution 都具有主動電子或光電元件,因此必須把 Port Power 與 Thermal 納入系統評估。
Step 5|確認設備相容性
不能只確認 Connector 外觀。
還要確認:
- Data Rate
- Lane Configuration
- FEC
- EEPROM/Firmware
- Vendor Compatibility
- Breakout Configuration
- Cable Length
- Optical Interface
Step 6|確認維護策略
若未來需要快速替換 Module、重複使用 Fiber Infrastructure 或進行 Data Center擴建,獨立 Optical Transceiver 通常具有較高彈性。
高速線材不能只看 Connector 外型
AI Data Center 高速互連選型最常見的錯誤之一,就是:
Connector 一樣,就認為 Cable 可以互換。
實際上,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 的選型必須從:
設備規格 → Interface → Data Rate → Distance → Channel Requirement
往下確認,而不是反過來只看 Connector。
DAC、AEC、AOC 與光模組的選型核心
如果要把整篇濃縮成一句話:
最短距離先評估 DAC;距離增加但仍希望使用 Copper,可評估 AEC;需要更輕、更長且整合式連接可選 AOC;需要更長距離、模組化與維護彈性則評估光模組+光纖。
但這只是第一層選型原則。
真正的 AI Data Center 高速互連還必須同時確認:
Speed + Distance + Power + Thermal + Cable Management + Signal Integrity + Compatibility + Serviceability
才能找到適合的架構。
AI Server 與 GPU Cluster 規模持續增加後,高速互連不再只是「一條線」,而是影響整個資料中心 Bandwidth Density、功耗、布線與系統可靠度的重要基礎設施。
常見問題
DAC 和 AOC 最大差別是什麼?
DAC 使用 Copper 傳輸高速電訊號,通常適合較短距離;AOC 使用 Optical Fiber,兩端整合光電轉換元件,通常可支援較長距離並具有較輕的 Cable 結構。
AEC 和 DAC 有什麼不同?
兩者都使用 Copper,但 DAC 通常為 Passive Cable;AEC 則加入 Retimer 或其他 Signal Conditioning 元件,以改善高速訊號品質並延伸 Copper Interconnect 的使用距離。
AOC 和光模組哪個比較好?
沒有絕對答案。AOC 安裝簡單,整條 Cable 已完成光電整合;光模組+光纖則具有更高的模組化與維護彈性,較適合 Structured Cabling 與較長距離。
AI Data Center 一定會全部改成光纖嗎?
不一定。Copper 在短距離仍具有低功耗、低延遲與成本優勢,因此未來較可能形成 Copper 與 Optical Interconnect 依距離與系統條件混合使用的架構。Ethernet Alliance 的 AI Data Center Roadmap 也顯示 Copper 與 Fiber 會共同支援下一代高速 Ethernet。
800G Cable 可以直接用在所有 800G 設備嗎?
不一定。即使總頻寬同為 800G,仍需確認 Form Factor、Lane Architecture、FEC、Firmware、Breakout、Cable Type 與設備相容性,不能只依「800G」標示判斷。
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