SFP/QSFP 端口中的銅纜以太網與 DAC
SFP 或 QSFP 籠子裏並非全都是光模組。銅纜 RJ45 模組和直連線纜佔用相同的端口,攜帶相同的身份記憶體,也造成了不成比例數量的「為甚麼不通」工單。
RJ45 模組
| 模組 | 標準 | 傳輸距離 | 功耗 | 說明 |
|---|---|---|---|---|
| 1000BASE-T SFP | 802.3ab | 100 m Cat5e | ~1 W | 主機與模組 PHY 之間使用 SGMII 或 1000BASE-X |
| 10GBASE-T SFP+ | 802.3an | ~30 m Cat6a(受模組限制) | 2.5–4+ W | 發熱大、時延高;許多主機限制端口數量或直接拒絕 |
| 2.5G/5G-T SFP | 802.3bz | 100 m | ~1.5–2 W | 用於接入層的多速率 |
10GBASE-T SFP+ 是出了名的問題模組:其 PHY 所需功耗遠超 SFP+ 規格允許的範圍,因此傳輸距離被壓縮到約 30 m,模組在密集端口中運行發熱嚴重,業界普遍建議改用 SR 光模組或 DAC(見 DAC 與 AOC 與光模組)。
1000BASE-T SFP 有一個隱藏的兼容性維度:主機側期望的介面(帶自動協商的 SGMII 還是普通的 1000BASE-X)。為其中一種編碼的模組在配置為另一種的端口上無法鏈路建立。
直連銅纜(DAC)
DAC 是兩端永久連接模組的 twinax 線纜。沒有激光器—— 只有連接器、身份 EEPROM,以及在有源線纜上的信號調理 IC。
| 類型 | 速率 | 典型傳輸距離 | 功耗 |
|---|---|---|---|
| 無源 DAC | 10G SFP+ | 最長 5–7 m | 無 |
| 無源 DAC | 25G SFP28 | 最長 3–5 m | 無 |
| 無源 DAC | 100G QSFP28 | 最長 3–5 m | 無 |
| 無源 DAC | 400G QSFP-DD | 最長 ~2–3 m | 無 |
| 有源 DAC(ACC) | 25G–400G | 最長 ~5–10 m | 0.5–1.5 W |
| AOC | 10G–800G | 最長 100 m | 與光模組對相同 |
無源 DAC 隨速率升高而變短,因為主機必須驅動整根線纜; 25G 及以上需要自動協商和鏈路訓練(見 FEC、自動協商與鏈路訓練),這也是為甚麼 DAC 在光模組能正常工作的端口上反而失敗的原因。
身份記憶體透露的線纜資訊
DAC 的 EEPROM 遵循 SFF-8472 / SFF-8636,與其他模組相同,只是帶有線纜專屬欄位:
- 光模組合規位元組中的無源/有源線纜旗標位。
- 長度欄位中的線纜長度(以銅纜的米數而非光纖的公里數表示)。
- 用線纜規格合規性(SFF-8431 無源/有源限幅)欄位取代波長——DAC 沒有波長,主機會檢查這個位元組。
- 廠商、料號、序號——與光模組受同樣的 廠商鎖定約束。
常見問題
- 主機期望不符——銅纜 SFP 上的 SGMII 與 1000BASE-X。
- 不受支援的線纜——主機會校驗身份;來自未知廠商的無源 DAC 會被拒絕或被鎖定。
- 超出主機驅動能力的長度——在額定 3 m 的端口上使用 5 m 無源 DAC。
- 10GBASE-T 過熱——端口錯誤隨溫度時隱時現。
在 CodingBox 中
CodingBox 對 DAC 和銅纜模組身份的讀取與編碼方式,與任何光模組相同:合規位元組、長度欄位、線纜合規位元組和廠商身份均可在 EEPROM editor 中查看和編輯,並重新計算校驗和。這正是讓 DAC 呈現出嚴格端口所期望身份的方法。
速率、拆分和模式相關故障——包括銅纜 SFP 上的 SGMII 與 1000BASE-X——在速率、傳輸速度與模式問題中詳細講解。
無源 DAC、ACC/AEC 和 AOC 的構造——底板、twinax 規格、再定時器、COB 引擎——以及兩端的編碼方式:線纜內部結構。
為甚麼銅纜 SFP 在 1G 下能工作但在某些端口上 10/100 不行——SGMII 與 1000BASE-X、自動協商字、10GBASE-T SFP+ 的 USXGMII:SGMII 與串行千兆;模組內部的 PHY 介面:MII、RMII、GMII、RGMII。