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DAC、AOC 與 AEC 線纜的內部結構

對主機而言，兩端做成光模組形態的線纜就是一個光模組：它會給出身份資訊，可能提供診斷數據，並遵循相同的引腳定義。內部構造卻完全不同：可能是銅對線加一小塊 EEPROM 板卡，可能是一對光引擎和中間的光纖帶，也可能是讓銅纜傳輸更遠的 retimer 晶片。本文介紹這三類產品，說明它們的構造如何體現在記憶體、DDM 和實際故障中。

三大類線纜

系列內部傳輸距離（25G / 100G / 400G 單向）每端功率管理
無源 DAC（直連銅纜）雙芯同軸銅對線，26–30 AWG，每個插頭內有一塊帶 EEPROM 的 paddle card3–5 m / 3–5 m / 2–3 m~0 W（僅 EEPROM）僅身份資訊，無 DDM
ACC（有源銅纜）結構與 DAC 相同，插頭內另有線性放大器/均衡器25–50G 下最長 5–7 m0.5–1 W身份資訊，有時含溫度
AEC（有源電纜）銅纜加每個插頭內的 retimer/DSP，信號在其中被再生400G/800G 下 3–7 m3–6 W採用 CMIS，含通道狀態，常有類 DDM 監測
AOC（有源光纜）每個插頭內是一個光引擎（VCSEL 陣列、PD 陣列、驅動器、TIA、控制器），中間為 MMF 光纖帶30–100 m，部分達 300 m1–4 W兩端均為完整 DDM（SFF-8472/8636/CMIS）

主機側行為、自動協商和編碼約定參見 銅纜以太網與 DAC；現場故障參見 DAC 與 AOC 常見問題。

無源 DAC

 plug A ─ paddle card (EEPROM, ground, pull-ups) ─ twinax pairs ×2 (SFP) / ×8 (QSFP) / ×16 (QSFP-DD) ─ paddle card ─ plug B
  • 純電氣連接：主機 SerDes 直接驅動銅纜；損耗隨長度和頻率增大（3 m 長 30 AWG 線纜在 12.9 GHz 下約 10–20 dB），這就是傳輸距離逐代縮短的原因，也是 25G 以上按損耗劃分線纜等級（CA-25G-N/S/L）並與 FEC 搭配使用的原因（參見 FEC 與鏈路訓練）。
  • 身份資訊：每個插頭內有一塊 EEPROM（僅 A0h），兩端內容常不相同（序號後綴不同，若線纜被重新貼標，廠商也可能不同）。關鍵位元組：connector 23h，線纜技術位（無源銅纜），長度（單位為米，SFP byte 18、QSFP byte 146、CMIS 202），2.5/5/7/12.9 GHz 下的衰減值記錄在波長欄位中（參見 合規代碼）。
  • 沒有 A2h，沒有溫度，也沒有 LOS：主機無內容可監測，只有存在檢測和身份資訊。
  • 故障表現：彎折導致對線斷裂（一條通道失效）、paddle card 焊點開裂（間歇性故障）、身份資訊不匹配或缺失（主機拒絕其中一端）、長度超出主機均衡器的處理能力（在一台交換機上能用，換一台就不行）。

有源銅纜：ACC 與 AEC

ACC 通過模擬放大將傳輸距離延長一兩米；AEC 則在每個插頭的每條通道上增加一顆 retimer 或 DSP，使每段銅纜只需覆蓋插頭到插頭的距離，信號在其中被再生，這正是 AI 機櫃中 400G/800G 能在銅纜上跑到 5–7 m 的原因。AEC 插頭發熱明顯（3–6 W），以帶數據通路狀態和固件的 CMIS 模組形式出現，並從端口獲取實際功率，需要像光模組一樣核對功率等級（參見 功率與熱設計）。兩者都以 active cable 形式編碼，使用相應的 SFF-8024 代碼（BER 等級 AOC/ACC 代碼 01h/08h/18h/19h、 30h–33h），而不是編碼為無源銅纜。

有源光纜

 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)
  • 每個插頭都是一個 COB 光引擎：裸露的 VCSEL 和 PD 晶片位於模壓透鏡陣列下方，與光纖帶黏接在一起，全程沒有任何連接器（參見 板上晶片封裝）。
  • OM3/OM4 光纖帶上的 850 nm VCSEL：成本低、功耗低、傳輸距離為 100 m 級；波長和光纖類型固定，因此 AOC 的編碼方式與 SR 模組相同（850 nm，MMF 長度），但 connector 欄位為 23h。
  • 兩端的 DDM 都是真實的：溫度、Vcc、每通道偏置電流、Tx 和 Rx 光功率，其中 Rx 數值反映的是內部鏈路狀況。AOC 某條通道 Rx 偏低，說明該通道的 VCSEL 或光纖本身出了問題，因為根本沒有連接器可以清潔。
  • 拆分 AOC（QSFP 轉 4 × SFP）：QSFP 端攜帶一份身份資訊和 4 通道 DDM；每個 SFP 端各自攜帶單通道的身份資訊和 DDM。
  • 故障表現：彎曲半徑超標（一條或多條通道中斷）、高密度面板中光引擎過熱、某條通道 VCSEL 老化、插頭控制器失效（該端不可見，另一端讀數卻正常）。

為兩端編碼

主機會獨立讀取每一端；只有兩端都通過各自主機的策略檢查，線纜才會被接受。常見要求如下：

欄位規則
Identifier、connector、cable technology兩端一致；connector 為 23h
廠商名稱 / PN兩端一致；PN 通常編碼長度和線規
序號通常主體相同、末尾加後綴區分兩端，或完全一致
長度位元組實際長度（米），兩端一致
Attenuation bytes（銅纜）該組件的實測值
合規 / 擴展代碼與速率等級匹配（如 25G CR 等級為 0Bh–0Dh，50G/100G/200G CR 為 40h）
校驗和每端分別重新計算，參見 校驗和

如果線纜能從交換機 A 連到交換機 B，反過來卻不行，通常是某一端編碼不同。在工作台上讀取兩個插頭是最快的排查方法（參見 症狀索引）。

為甚麼用線纜而不是光模組

判據DACAOC光模組 + 光纖
單鏈路成本（短距離）最低中等最高
功耗無低低–高
時延最低+ 約幾 ns+ 約幾 ns
傳輸距離米級最長 100 m公里級
重量、彎曲半徑、氣流阻擋最差良好最佳
現場維修更換整根線纜更換整根線纜清潔或更換單個部件
診斷能力無完整 DDM（內部鏈路）完整 DDM（真實鏈路）

在 CodingBox 中

CodingBox 會按插頭所聲稱的模組類型讀取：DAC 按身份資訊讀取長度、衰減和線纜等級代碼； AOC 按每通道完整 DDM 讀取兩端；AEC 按 CMIS 模組讀取兩端。為線纜編碼意味著兩端都要一致地編碼。Code database 會將一對線纜的兩端儲存在一起，EEPROM editor 則處理光模組沒有的長度和衰減欄位。

各代 InfiniBand 的線纜傳輸距離等級和拆分配置參見 IB 佈線；GPU 集群中各種介質如何搭配使用參見 為 AI 集群佈線。

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