Trong phần lớn thời gian của năm qua, câu chuyện ồn ào nhất về kết nối trung tâm dữ liệu AI là quang học. Quang tử silicon, Quang học đóng gói Co-(CPO) và phích cắm 1,6T được coi là tương lai tất yếu, trong khi Đồng gắn trực tiếp (DAC) đã lặng lẽ bị loại bỏ. Bức tranh xuất hiện tại Nvidia GTC 2026 và trong các bản cập nhật lộ trình từ Broadcom và các công ty siêu quy mô lớn, mang nhiều sắc thái hơn: đồng và cáp quang hiện được cho là sẽ cùng tồn tại trong ít nhất vài năm tới, mỗi bên sẽ làm những gì nó làm tốt nhất.
Đối với một nhà sản xuất cáp quang, việc cùng tồn tại này không phải là một trở ngại. Đây là một vấn đề đặc điểm kỹ thuật sắc nét hơn. Câu hỏi không còn là "đồng hay cáp quang" mà là "vật lý cáp nào phù hợp với phân khúc nào của cụm AI và làm cách nào để chúng tôi thiết kế các nhà máy cáp luôn sẵn sàng nâng cấp-thông qua triển khai lõi 800G, 1.6T và cuối cùng là{5}}rỗng". Phần này trình bày cách chúng ta nghĩ về điều đó, dựa trên những gì chúng ta thấy trongDự án cáp trung tâm dữ liệu sẵn sàng cho AI-Hôm nay.
Tại sao đồng vẫn được sử dụng cho quy mô{0}}Liên kết lên
Bên trong một giá đỡ duy nhất hoặc trên hai giá đỡ liền kề, vật lý vẫn thiên về đồng. Cáp DAC thụ động hoạt động tốt ở khoảng một đến hai mét ở tốc độ 100G mỗi làn, nếu vượt quá mức suy giảm tín hiệu sẽ trở thành yếu tố hạn chế. Cáp điện chủ động (AEC) mở rộng phạm vi tiếp cận đó bằng cách tích hợp chip hẹn giờ lại vào cụm cáp, đó là cách mà các liên kết 800G phạm vi tiếp cận ngắn hiện có thể kéo dài đến khoảng 5 đến 7 mét khi triển khai sản xuất và hơn thế nữa trong một số cuộc trình diễn trong phòng thí nghiệm.
Tiện ích mở rộng đó đủ để đáp ứng hầu hết các đường dẫn chuyển đổi GPU trong-giá đỡ-để{2}}trong các thiết kế giá đỡ lớp NVL- hiện tại và thường làm như vậy với chi phí thấp hơn và công suất trên mỗi-cổng thấp hơn so với mô-đun quang tương đương. Việc đóng khung công khai của Jensen Huang tại GTC 2026 - đồng để-mở rộng quy mô, quang học để mở rộng quy mô-{9}} phản ánh sự đánh đổi-đó thay vì rút lui khỏi quang tử học. Broadcom cũng đưa ra nhận xét tương tự về việc khách hàng XPU của mình thích DAC thông qua thế hệ 400G SerDes, một lần nữa vì lý do điện năng và chi phí. Đối với các nhóm muốn tìm hiểu sâu hơn về thời điểm kết nối đồng có ý nghĩa, chúng tôiHướng dẫn cáp DAC cho kết nối trung tâm dữ liệubao gồm các chi tiết về cấp độ cáp.
Một lưu ý về thị trường AEC: Credo Technology được báo cáo rộng rãi là nhà cung cấp silicon retimer AEC chiếm ưu thế, với các số liệu thường được trích dẫn ở phạm vi cao 80% dựa trên ước tính của 650 Group. Chúng tôi đánh dấu rằng những con số này lưu hành trong báo cáo thứ cấp thay vì dữ liệu chia sẻ đã được kiểm toán và câu chuyện về độ tin cậy của "nắp liên kết không", mặc dù được lặp lại thường xuyên trong các thiết kế siêu quy mô, nhưng lại là một câu chuyện ứng dụng hơn là một đặc tính chung của đồng so với quang học.
Trường hợp Fiber vẫn thắng trong trung tâm dữ liệu AI
Lợi thế về phạm vi tiếp cận của Copper gần như kết thúc ở vị trí của một hàng giá đỡ duy nhất. Khi một liên kết cần đi qua các lối đi, kết nối trở lại lớp cột sống hoặc lớp tổng hợp hoặc đến một hội trường khác, sợi quang thực sự là phương tiện thực tế duy nhất. Một số tình huống mà chúng tôi luôn thấy sợi quang được chọn trong các thiết kế cụm AI:
- Thu nhỏ-vải giữa các giá đỡ và hành lang.Quang học có thể cắm ở chế độ đơn-hoặc sợi đa chế độ OM4/OM5 chiếm ưu thế ở đây vì đồng đơn giản là không thể truyền 800G qua một vài mét nếu không có hoạt động tái tạo. Số lượng-sợi-caoCác cụm trung kế và đột phá MPO/MTPthực hiện phần lớn lưu lượng này trong các hội trường AI hiện đại.
- Tầm xa và DCI.Đối với các cụm GPU quy mô-trong khuôn viên trường, các công việc đào tạo AI trải rộng trên nhiều tòa nhà hoặc kết nối trung tâm dữ liệu, sợi quang chế độ đơn-tổn thất cực thấp-chẳng hạn nhưG.654.Ecung cấp mức suy giảm thấp nhất và khoảng trống tốt nhất để điều chế bậc cao hơn{0}}.
- Bảo vệ nhà máy cáp-trong tương lai.Các cụm đồng được gắn với một tốc độ và tầm với cụ thể. Ngày nay, một đường trục cáp quang được cài đặt ở chế độ OM4 hoặc chế độ-đơn thường có thể mang nhiều thế hệ bộ thu phát, từ 400G đến 800G và đến 1.6T mà không cần kéo cáp mới.
- Mật độ nhiệt và năng lượng trong tầm tay.Khi giá đỡ AI tăng lên mức 120–200 kW, việc quản lý nhiệt và uốn cong của nhà máy cáp trong các khay vốn đã dày đặc-trở thành một hạn chế thực sự. Mặt cắt ngang{4}}nhỏ hơn của sợi quang và trọng lượng nhẹ hơn ở đây quan trọng hơn so với các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp cổ điển.
Nói cách khác, đồng đã lấy lại vùng -trong giá đỡ, nhưng khi một liên kết đi qua một hàng hoặc cần phải làm mới phần cứng thì cáp quang tiếp tục là giải pháp rẻ hơn trong suốt vòng đời của nhà máy.
Lộ trình quang học: LPO, CPO và sợi lõi rỗng-
Về mặt quang học, có ba sự phát triển đáng được theo dõi chặt chẽ vì chúng thay đổi những gì cây sợi cần hỗ trợ.
LPO (Quang học có thể cắm tuyến tính).LPO loại bỏ DSP khỏi bộ thu phát và cho phép silicon chủ xử lý việc cân bằng, điều này có thể cắt giảm công suất mô-đun khoảng 40–50% ở mức 800G. cácLPO MSAđã công bố thông số kỹ thuật 100G-mỗi{2}}làn vào tháng 3 năm 2025, mở đường cho sự hỗ trợ rộng rãi hơn của nhà cung cấp. LPO không phải là giải pháp thay thế phổ biến cho ngân sách liên kết quang học - dựa trên DSP và các yêu cầu cân bằng phía máy chủ-hạn chế ở nơi nó phù hợp với - nhưng đối với-quy mô phạm vi tiếp cận ngắn-trong hội trường, LPO ngày càng khả thi.
CPO (Co-Quang học đóng gói).Bất chấp sự cường điệu kéo dài, việc tích hợp CPO-quy mô lớn cho các liên kết-mở rộng quy mô giờ đây có vẻ giống như một sự kiện-cuối thập kỷ. Lộ trình công khai hiện tại của Nvidia chỉ ra-mở rộng quy mô áp dụng quang học một cách có ý nghĩa vào khoảng năm 2028, muộn hơn so với dự kiến của nhiều nhà đầu tư vào năm 2024–2025. Độ trễ phù hợp với khung đồng-và-kính: quy mô mở rộng dựa trên AEC-hiện tại{11}}đủ tốt để ngành chưa buộc phải gánh chịu các rủi ro về năng suất và khả năng phục vụ của CPO.
Sợi lõi-rỗng (HCF).Bằng cách dẫn ánh sáng chủ yếu qua không khí chứ không phải qua silica,sợi lõi rỗnggiảm độ trễ truyền khoảng 1/3 và loại bỏ phần lớn các suy giảm phi tuyến làm hạn chế khả năng truyền tải đường dài. Điều đó quan trọng đối với hai trường hợp sử dụng mới nổi: các mạng giao dịch tài chính nhạy cảm-có độ trễ, trong đó Microsoft và các công ty siêu quy mô khác đã triển khai HCF và các cụm AI rất lớn nơi độ trễ đồng bộ hóa giữa các nút đào tạo bắt đầu ảnh hưởng đến thông lượng. HCF vẫn đắt hơn đáng kể so với cáp quang đơn mode tiêu chuẩn, với mức giá được niêm yết bằng các đơn vị tiền tệ khác nhau và trong phạm vi nguồn khác nhau, vì vậy, nhóm mua sắm nên xác thực trực tiếp báo giá của nhà cung cấp thay vì dựa vào các số liệu tiêu đề.
Khung thực tế: Khi nào nên chọn Đồng và Sợi
Dựa trên ngân sách liên kết trung tâm dữ liệu AI điển hình tính đến năm 2026, đường dẫn quyết định mặc định hợp lý sẽ như sau:
- Giá-trong, dưới 2 m, 800G:DAC thụ động thường là lựa chọn đúng đắn. Chi phí thấp nhất, công suất thấp nhất, không cần hẹn giờ lại.
- Giá trong-với giá liền kề, 3–7 m, 800G:AEC có tính cạnh tranh khi thiết kế ổn định và phạm vi tiếp cận nằm trong thông số kỹ thuật của bộ hẹn giờ. Ngoài khoảng bảy mét, hệ thống quang học bắt đầu trông đẹp hơn xét về tổng chi phí sở hữu.
- Công tắc giữa-giá, qua một hàng hoặc tới nút chuyển-giữa-hàng:Quang học có thể cắm trên OM4/OM5 hoặc sợi quang-chế độ đơn. LPO đáng để đánh giá xem silicon chủ hỗ trợ nó ở đâu và ngân sách liên kết đủ chặt chẽ để mức tiết kiệm năng lượng 40–50% là có ý nghĩa.
- Cross{0}}hội trường, khuôn viên trường hoặc DCI:Sợi quang đơn chế độ-thấp{2}}G.654.E hoặc G.652.D dành cho các bản dựng mới. Các đường trục MPO/MTP-đã kết thúc trước giúp đơn giản hóa việc cài đặt và nâng cấp trong tương lai.
- Độ trễ-các cụm được đồng bộ hóa quan trọng hoặc rất lớn:Đánh giá sợi lõi rỗng trên các liên kết đã chọn thay vì thay thế bán buôn. Trường hợp kinh tế mạnh nhất khi mỗi micro giây của độ trễ một-chiều có chi phí xuôi dòng có thể đo lường được.
Khung này có chủ ý có điều kiện chứ không phải tuyệt đối. Việc triển khai thực sự kết hợp hai hoặc ba trong số các danh mục này trong cùng một phòng, đó là lý do tại sao có cấu trúc, thế hệ-bất khả trigiải pháp kết nối trung tâm dữ liệuquan trọng hơn việc tối ưu hóa bất kỳ loại liên kết đơn lẻ nào.
Điều này có ý nghĩa gì đối với các nhóm cáp trung tâm dữ liệu
Đối với các nhóm mua sắm, kiến trúc mạng và kỹ thuật cáp, những bài học thực tế khá cụ thể. Trước tiên, đừng-chỉ định quá mức đồng ngoài phạm vi tiếp cận của nó; Ngân sách AEC hào phóng không thể thay thế cho đường trục cáp quang thích hợp, bởi vì hai thế hệ bộ thu phát tiếp theo sẽ không chạy trên các cụm đồng đó. Thứ hai, hãy chỉ định số lượng đường trục MPO/MTP có-sợi-cao trên quy mô-kết cấu vì mật độ cổng trên bộ chuyển mạch AI sẽ tiếp tục tăng. Thứ ba, chọn sợi quang chế độ đơn có suy hao cực thấp-thấp{8}}{9}}cho đường trục chính và đường DCI nơi nhà máy dự kiến sẽ hoạt động lâu hơn sau hai hoặc ba lần làm mới bộ thu phát. Thứ tư, hãy bắt đầu đánh giá HCF trên cơ sở từng{11}}liên kết đối với các kịch bản AI có độ trễ-quan trọng hoặc đường dài{13}}, thay vì chờ đợi tính khả dụng cho mục đích chung.
Tiêu đề không phải là sợi đồng đánh bại hay sợi đó đang mất dần vị thế. Đó là ranh giới giữa chúng đã trở nên sắc nét hơn và các phân đoạn ở phía sợi của ranh giới đó - mở rộng quy mô-, phạm vi tiếp cận dài, khoảng trống công suất trong tương lai - chính xác là những phân khúc đang phát triển nhanh nhất bên trong các trung tâm dữ liệu AI.
Câu hỏi thường gặp
Đồng có thay thế cáp quang trong trung tâm dữ liệu AI không?
Không. Copper đã lấy lại được vùng-nội bộ-giá rất ngắn, chủ yếu thông qua AEC, nhưng mọi thứ vượt quá khoảng bảy mét vẫn chạy trên cáp quang. Hai công nghệ này cùng tồn tại trong các lớp được xác định thay vì cạnh tranh trên cùng một liên kết.
Sự khác biệt giữa DAC và AEC là gì?
DAC là đồng thụ động, giới hạn ở khoảng một đến hai mét ở mức 100G mỗi làn. AEC bổ sung thêm chip hẹn giờ bên trong cụm cáp để tái tạo tín hiệu, mở rộng phạm vi tiếp cận lên khoảng 5 đến 7 mét ở 800G với mức giảm công suất khiêm tốn so với DAC.
Khi nào tôi nên sử dụng LPO thay vì quang học cắm truyền thống?
LPO đáng được xem xét khi liên kết ngắn, silicon chủ hỗ trợ truyền động tuyến tính và việc giảm công suất là ưu tiên hàng đầu. Ở những phạm vi tiếp cận dài hơn hoặc khi biên độ cân bằng máy chủ mỏng, các thiết bị cắm dựa trên DSP{1}} vẫn là lựa chọn an toàn hơn.
Sợi lõi rỗng-đã sẵn sàng để triển khai phổ biến chưa?
HCF đang được sản xuất cho các trường hợp sử dụng cụ thể - đặc biệt là các mạng tài chính có độ trễ-thấp thấp và các triển khai siêu quy mô được chọn - nhưng nó chưa được định giá hoặc cung cấp ở mức thay thế được sợi quang chế độ đơn-tiêu chuẩn trong hệ thống cáp trung tâm dữ liệu hoặc doanh nghiệp nói chung. Dự kiến sẽ mở rộng dần dần sang các trụ cột của cụm AI trong vài năm tới.
Tôi nên chỉ định loại sợi nào cho quy mô trung tâm dữ liệu AI-?
Đối với các liên kết nội bộ ngắn, OM4 hoặc OM5 đa chế độ với các đường trục MPO/MTP vẫn có hiệu quả về mặt chi phí ở mức 400G và 800G. Đối với bất kỳ thiết bị nào đi qua các tòa nhà hoặc cần tải 1,6T trở lên, chế độ-đơn có mức suy hao G.652.D-thấp hoặc mức suy hao-cực thấp-G.654.E là thông số kỹ thuật dài hạn{14}}an toàn hơn.
Đồng có thực sự không bị nhạy cảm với nhiệt độ?
Các cụm đồng ít nhạy cảm hơn với các chế độ hư hỏng cụ thể của-mô-đun{1}}quang học đôi khi được thấy dưới tác dụng của nhiệt nhưng chúng không tránh khỏi các tác động của môi trường. Tính toàn vẹn của đầu nối, độ cong của cáp và độ cũ vẫn còn là vấn đề. Đối số về độ tin cậy của đồng trong các liên kết-mở rộng quy mô là về hoạt động ở cấp độ hệ thống-trong các giá đỡ dày đặc, chứ không phải về việc đồng về cơ bản là có khả năng chống lỗi-.