CodingBox ドキュメント

DAC、AOC、AEC ケーブルの内部構造

トランシーバーの形をした両端を持つケーブルは、ホストから見ればトランシーバーです。識別情報を提示し、場合によっては診断情報も提示し、同じピン配列に従います。しかし中身はまったく異なります——銅ペアと小さな EEPROM 基板の場合もあれば、光ファイバーリボンでつながれた1対の光エンジンの場合、あるいは銅の伝送距離を延ばすリタイマーチップの場合もあります。このページでは3つのファミリーを開き、その構造がメモリー、 DDM、そして実際に見られる故障にどう表れるかを示します。

3つのファミリー

ファミリー内部構造伝送距離（25G / 100G / 400G、片方向）片端あたりの消費電力管理方式
パッシブ DAC（ダイレクトアタッチ銅ケーブル）ツインアキシャル銅ペア、26–30 AWG。各プラグにパドルカード PCB と EEPROM を内蔵3–5 m / 3–5 m / 2–3 m~0 W（EEPROM のみ）識別情報のみ、DDM なし
ACC（アクティブ銅ケーブル）DAC に加え、プラグ内にリニアアンプ/イコライザーを搭載25–50G で最大5–7 m0.5–1 W識別情報。温度情報がある場合も
AEC（アクティブ電気ケーブル）銅線に加え、各プラグにリタイマー/DSPを搭載——信号を再生する400G/800G で3–7 m3–6 Wレーン状態を伴う CMIS。DDM に似た監視機能を持つことが多い
AOC（アクティブ光ケーブル）各プラグに光エンジン（VCSEL アレイ、PD アレイ、ドライバー、TIA、コントローラー）を搭載し、間を MMF リボンでつなぐ30–100 m、一部300 m1–4 W両端でフル DDM（SFF-8472/8636/CMIS）

ホスト側の挙動、オートネゴシエーション、コーディングの慣例： 銅イーサネットと DAC。現場での障害：DAC と AOC の問題。

パッシブ DAC

 plug A ─ paddle card (EEPROM, ground, pull-ups) ─ twinax pairs ×2 (SFP) / ×8 (QSFP) / ×16 (QSFP-DD) ─ paddle card ─ plug B
  • 電気的接続のみ：ホストの SerDes が銅線を直接駆動します。損失は長さと周波数とともに増加し（30 AWG、3 m で12.9 GHz において≈ 10–20 dB）、そのため世代ごとに伝送距離が縮み、25G 以降では損失によってケーブルクラスを定義し（CA-25G-N/S/L）、 FEC と組み合わせます（FEC とリンクトレーニング）。
  • 識別情報：各プラグに EEPROM（A0h のみ）を搭載——両端で内容が異なることが多く（シリアル番号の末尾違い、ケーブルにラベルを貼り替えた場合はベンダーが異なることも）。主なバイト：コネクター23h、ケーブル技術ビット（パッシブ銅）、長さ（メートル、SFP はバイト18、QSFP はバイト146、CMIS は202）、波長フィールドでの 2.5/5/7/12.9 GHz における減衰（コンプライアンスコード）。
  • A2h なし、温度なし、LOS なし——ホスト側に監視するものは何もありません。存在の有無と識別情報がすべてです。
  • 故障：曲げによるペアの断線（1レーンが死ぬ）、パドルカードのはんだ割れ（間欠的）、識別情報の不一致または欠落（ホストが片端を拒否する）、ホストのイコライザーの限界を超える長さ（あるスイッチでは動くが別のスイッチでは動かない）。

アクティブ銅ケーブル：ACC と AEC

ACC はアナログ増幅を加えることで伝送距離を1～2 m 延ばします。AEC は各プラグのレーンごとにリタイマーまたは DSP を追加するため、銅線区間はプラグ間だけをカバーすればよくなり、信号が再生されます——これが AI ラックにおいて400G/800G が銅線で5–7 m 届く仕組みです。AEC のプラグは発熱し（3–6 W）、データパス状態とファームウェアを持つ CMIS モジュールとして振る舞い、ポートから実際に電力を引き込みます——光モジュールと同様に電力クラスを確認してください（パワーと熱）。どちらも、パッシブ銅ではなく、該当する SFF-8024 コード（BER クラスの AOC/ACC コード 01h/08h/18h/19h、30h–33h）を持つアクティブケーブルとしてコーディングされます。

アクティブ光ケーブル

 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)
  • 各プラグはCOB 光エンジンです——成形レンズアレイの下にベアの VCSEL と PD ダイがあり、光ファイバーリボンに接着されています。コネクターはどこにもありません（チップオンボード）。
  • OM3/OM4 リボン上の850 nm VCSEL：安価で低消費電力、100 m クラス。波長とファイバーが固定されているため、AOC は SR モジュール（850 nm、MMF 長）と同様にコーディングされますが、コネクターは23h です。
  • 両端の DDM は実物です：温度、Vcc、レーンごとのバイアス、Tx と Rx のパワー ——Rx の数値は内部リンクの状態を表します。AOC 内の1レーンで Rx が低い場合、そのレーンの VCSEL またはファイバーが劣化していることを意味します。清掃すべきコネクターはありません。
  • ブレークアウト AOC（QSFP から4 × SFP へ）：QSFP 側は1つの識別情報と4レーン分の DDM を持ち、各 SFP 側はそれぞれ単一レーンの識別情報と DDM を持ちます。
  • 故障：曲げ半径違反（1つ以上のレーンが落ちる）、高密度フェースプレートでのエンジンの過熱、1レーンでの VCSEL の経年劣化、プラグのコントローラーの故障（その端が見えなくなる一方、反対側は正常に読み取れる）。

両端のコーディング

ホストは両端をそれぞれ独立に読み取ります。ケーブルが受け入れられるのは、両端がそれぞれのホストのポリシーに合格した場合だけです。代表的な要件は次のとおりです。

フィールドルール
識別子、コネクター、ケーブル技術両端で同一。コネクターは23h
ベンダー名 / PN同一。PN には通常、長さとゲージがエンコードされている
シリアル番号通常は同じ基本番号に端の識別サフィックスを付けたもの、または同一
長さバイト実際の長さ（メートル）。両端で同一
減衰バイト（銅線）完成品の実測値
コンプライアンス/拡張コードレートクラスに一致（例：25G CR クラスは0Bh–0Dh、50G/100G/200G CR は40h）
チェックサム端ごとに再計算する——チェックサム

スイッチ A からスイッチ B へはリンクするが逆方向はリンクしないケーブルは、たいてい片端のコーディングが異なっています。ベンチ上で両方のプラグを読み取るのが最も速い確認方法です（症状索引）。

光モジュールではなくケーブルを使う理由

基準DACAOC光モジュール+ファイバー
リンクあたりのコスト（短距離）最も低い中程度最も高い
消費電力なし低い低い～高い
遅延最も低い+数 ns 程度+数 ns 程度
伝送距離数メートル最大100 mkm 単位
重量、曲げ半径、気流の妨げ最も不利良好最も良好
現場での修理ケーブル全体を交換ケーブル全体を交換一部の清掃または交換
診断機能なしフル DDM（内部リンク）フル DDM（実リンク）

CodingBox では

CodingBox は、各プラグをそれが名乗るモジュールとして読み取ります。DAC は長さ、減衰、ケーブルクラスコードを伴う識別情報として、AOC の両端はレーンごとのフル DDM として、AEC の両端は CMIS モジュールとしてです。ケーブルをコーディングするとは、 両端を一貫してコーディングすることを意味します——code database はペアをまとめて管理し、EEPROM editorは光モジュールにはない長さと減衰のフィールドを扱います。

InfiniBand の各世代におけるケーブル伝送距離クラスと分割構成： IB 配線。メディアの組み合わせが GPU クラスターでどう展開されるか： AI クラスタの配線。

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