केबल और इंटरकनेक्ट: 800G AI डेटा सेंटर के लिए DAC, AOC, AEC और फाइबर चयन
11 दिसंबर, 2025 को अपडेट किया गया
दिसंबर 2025 अपडेट: नए AI बिल्डआउट के लिए 800G डिफ़ॉल्ट बन रहा है और 1.6T डेवलपमेंट ट्रायल में है। AEC तकनीक 800G पर 9 मीटर तक पहुंच रही है (Marvell/Infraeo OCP डेमो), ऑप्टिकल की तुलना में 25-50% कम पावर के साथ DAC-AOC के बीच के अंतर को कम कर रही है। NVIDIA LinkX AOC केबल TOP500 HPC सिस्टम में बहुसंख्यक रूप से स्थापित हैं। QSFP-DD800 और OSFP फॉर्म फैक्टर प्रोडक्शन डिप्लॉयमेंट के लिए PAM4 को सपोर्ट कर रहे हैं।
जनरेटिव AI डेटा सेंटर को GPU क्लस्टर और लो-लेटेंसी इंटरकनेक्ट को सपोर्ट करने के लिए पारंपरिक सेटअप की तुलना में दस गुना अधिक फाइबर की आवश्यकता होती है।¹ हजारों GPU को 800G स्विच से जोड़ने वाला केबल इंफ्रास्ट्रक्चर यह निर्धारित करता है कि महंगे कंप्यूट संसाधन पूर्ण उपयोग प्राप्त करते हैं या नेटवर्क कनेक्टिविटी पर बॉटलनेक बनते हैं। नए AI डेटा सेंटर बिल्डआउट के लिए 800G डिफ़ॉल्ट विकल्प बनने और 1.6T पहले से ही डेवलपमेंट ट्रायल में होने के साथ, आज लिए गए केबल चयन निर्णय आने वाले वर्षों के लिए इंफ्रास्ट्रक्चर फ्लेक्सिबिलिटी निर्धारित करते हैं।²
इंटरकनेक्ट लैंडस्केप पारंपरिक DAC बनाम AOC विकल्प से अधिक जटिल हो गया है। Active Electrical Cables (AEC) अब कॉपर और ऑप्टिकल समाधानों के बीच के अंतर को पाटती हैं, एक्टिव ऑप्टिकल विकल्पों की तुलना में 25-50% कम पावर खपत करते हुए 9 मीटर तक पहुंचती हैं।³ फॉर्म फैक्टर QSFP-DD से OSFP तक विकसित हुए हैं, प्रत्येक अलग-अलग थर्मल और डेंसिटी आवश्यकताओं के लिए ऑप्टिमाइज्ड है। AI इंफ्रास्ट्रक्चर डिप्लॉय करने वाले संगठनों को दूरी की आवश्यकताओं, पावर बजट, कूलिंग बाधाओं और केबल प्रकारों में अपग्रेड पथों को नेविगेट करना होगा जो प्रत्येक विशिष्ट परिदृश्यों में उत्कृष्ट हैं।
DAC छोटी दूरी के लिए सबसे कम लागत और लेटेंसी प्रदान करता है
Direct Attach Copper (DAC) केबल इंट्रा-रैक कनेक्शन के लिए इष्टतम विकल्प बनी हुई हैं जहां दूरी अनुमति देती है। कॉपर-आधारित इंटरकनेक्ट को किसी फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्जन की आवश्यकता नहीं होती, लगभग शून्य अतिरिक्त लेटेंसी के साथ सीधे सिग्नल ट्रांसमिट करते हैं।⁴ सरल संरचना और उच्च विश्वसनीयता ऑपरेशनल जटिलता को कम करती है जबकि लागत ऑप्टिकल विकल्पों से काफी कम रखती है।
800G DAC प्रोडक्ट PAM4 तकनीक को सपोर्ट करने वाली QSFP-DD800 या OSFP पैकेजिंग का उपयोग करते हैं। पैसिव DAC अनिवार्य रूप से कोई पावर नहीं खपत करता (0.15W से नीचे), जबकि एक्टिव DAC पावर खपत ऑप्टिकल मॉड्यूल से बहुत कम रहती है।⁵ लागत का लाभ स्केल पर बढ़ता है, बड़े डिप्लॉयमेंट में ऑप्टिकल विकल्पों की तुलना में महत्वपूर्ण राशि की बचत होती है।
दूरी की सीमाएं DAC की उपयुक्तता को सीमित करती हैं। पैसिव DAC 800G स्पीड पर लगभग 3 मीटर तक पहुंचता है, एक्टिव DAC के साथ 5 मीटर तक बढ़ाया जाता है।⁶ जब इंटरकनेक्शन दूरियां इन थ्रेशोल्ड से अधिक हो जाती हैं, ट्रांसमिशन लॉस और केबल की अनम्यता DAC को अव्यावहारिक बना देती है।
भौतिक विशेषताएं अतिरिक्त चुनौतियां प्रस्तुत करती हैं। कॉपर केबल ऑप्टिकल विकल्पों की तुलना में मोटी होती हैं, बड़े बेंडिंग रेडियस और भारी वजन के साथ डेंस डिप्लॉयमेंट को जटिल बनाती हैं।⁷ हाई-डेंसिटी रैक में केबल मैनेजमेंट DAC की संख्या बढ़ने के साथ अधिक कठिन हो जाता है।
DAC के लिए सर्वोत्तम एप्लिकेशन में रैक के भीतर सर्वर-टू-ToR (Top of Rack) स्विच कनेक्शन, आसन्न सर्वर के बीच हाई-स्पीड इंटरकनेक्शन, और सीमित दूरी पर अत्यधिक लेटेंसी संवेदनशीलता वाले वातावरण शामिल हैं।⁸ Meta का AI क्लस्टर आर्किटेक्चर GPU के लिए रैक ट्रेनिंग स्विच कनेक्शन के लिए DAC केबल का उपयोग करता है, प्रोडक्शन AI इंफ्रास्ट्रक्चर में तकनीक की भूमिका प्रदर्शित करता है।⁹
AOC ऑप्टिकल प्रदर्शन के साथ रेंज बढ़ाता है
Active Optical Cables (AOC) फोटोइलेक्ट्रिक कन्वर्जन मॉड्यूल एकीकृत करती हैं, ट्रांसमिशन के लिए इलेक्ट्रिकल सिग्नल को ऑप्टिकल में कन्वर्ट करती हैं। तकनीक QSFP-DD800 या OSFP पैकेजिंग बनाए रखते हुए 800G कॉन्फ़िगरेशन में 30 से 100 मीटर की ट्रांसमिशन दूरी को सपोर्ट करती है।¹⁰
प्रदर्शन विशेषताएं मध्यम-दूरी कनेक्शन के लिए AOC का समर्थन करती हैं। हल्का वजन, उत्कृष्ट फ्लेक्सिबिलिटी, और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस से इम्युनिटी बिना प्रदर्शन ट्रेडऑफ के डेंसर डिप्लॉयमेंट सक्षम करते हैं।¹¹ कॉपर विकल्पों की तुलना में बेहतर हीट डिसिपेशन GPU-डेंस वातावरण में थर्मल लोड मैनेज करने में मदद करता है।
पावर खपत प्रति केबल 1-2W पर DAC से अधिक चलती है, लेकिन प्रदान की गई दूरी क्षमताओं के लिए स्वीकार्य रहती है।¹² लागत समान स्पेसिफिकेशन के लिए लगभग DAC का 4 गुना है, जो अधिक जटिल आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टिकल कंपोनेंट को दर्शाती है।¹³
800G AOC केबल AI डेटा सेंटर, मशीन लर्निंग ट्रेनिंग फैसिलिटी, और हाइपरस्केल क्लाउड एनवायरनमेंट में उभरते एप्लिकेशन को टारगेट करती हैं जहां बैंडविड्थ मांग 400G से अधिक है।¹⁴ तकनीक GPU क्लस्टर इंटरकनेक्शन, इंटर-रो कनेक्शन, और मध्यम ट्रांसमिशन दूरियों पर फ्लेक्सिबल केबलिंग की आवश्यकता वाले बड़े पैमाने के AI ट्रेनिंग वातावरण के लिए आदर्श साबित होती है।¹⁵
NVIDIA LinkX AOC केबल AI वर्कलोड के लिए वेंडर-स्पेसिफिक ऑप्टिमाइजेशन प्रदर्शित करती हैं। LinkX Optics द्वारा डिज़ाइन और निर्मित, केबल TOP500 HPC सिस्टम में बहुसंख्यक रूप से स्थापित हैं।¹⁶ प्रोडक्ट 150 मीटर तक की दूरी पर QDR से NDR (400G) तक QSFP फॉर्म फैक्टर को सपोर्ट करते हैं, वास्तविक NVIDIA नेटवर्किंग और GPU सिस्टम में 100% टेस्टिंग के साथ इष्टतम सिग्नल इंटीग्रिटी सुनिश्चित करते हैं।¹⁷
AEC DAC-AOC के बीच के अंतर को पाटता है
Active Electrical Cables (AEC) DAC और AOC समाधानों के बीच उभरते मध्य मार्ग का प्रतिनिधित्व करती हैं। तकनीक सिग्नल ट्रांसमिशन को बढ़ाने के लिए केबल के अंदर retimer या DSP चिप एकीकृत करती है, सिग्नल को एम्प्लीफाई करती है, उन्हें इक्वलाइज करती है, और कॉपर ट्रांसमिशन चुनौतियों को संबोधित करने के लिए क्लॉक डेटा रिकवरी करती है।¹⁸
दूरी क्षमताएं DAC से काफी अधिक हैं। AEC 2 से 9 मीटर की केबल लंबाई को सपोर्ट करता है, डेंस डेटा सेंटर लेआउट में रैक के बीच विश्वसनीय कनेक्शन सक्षम करता है।¹⁹ Marvell और Infraeo ने 2025 OCP Global Summit में 9-मीटर 800G AEC का प्रदर्शन किया, सात रैक में फैले कॉपर कनेक्शन सक्षम करते हुए और डेटा सेंटर आर्किटेक्चर को फुल रो-स्केल AI सिस्टम डिज़ाइन के करीब लाते हुए।²⁰
AOC पर पावर एफिशिएंसी के फायदे पर्याप्त साबित होते हैं। AEC बाइडायरेक्शनल 800G ट्रैफिक के लिए 106.25G-PAM4 सिग्नलिंग की 8 लेन को सपोर्ट करते हुए ऑप्टिकल विकल्पों की तुलना में लगभग 20% कम पावर खपत करता है।²¹ लगभग 10W की कुल पावर खपत AOC की तुलना में 25-50% कम खपत का प्रतिनिधित्व करती है, हाई-डेंसिटी वातावरण में एयरफ्लो और वेट मैनेजमेंट में सुधार करती है।²²
कॉस्ट-परफॉर्मेंस पोजिशनिंग AEC को बड़े डिप्लॉयमेंट के लिए आकर्षक बनाती है। केबल AOC से कम लागत पर DAC से अधिक क्षमताएं प्रदान करती हैं, बैंडविड्थ-मांग वाले वातावरण के लिए स्मार्ट निवेश प्रदान करती हैं।²³ 650 Group के इंडस्ट्री एनालिस्ट नोट करते हैं कि हाइपरस्केलर को हाई बैंडविड्थ, लो पावर और लो कॉस्ट वाले समाधानों की आवश्यकता है, जो AEC को जनरेटिव AI इंफ्रास्ट्रक्चर के लिए इष्टतम समाधान के रूप में पोजीशन करता है।²⁴
AEC मार्केट 2031 तक 28.2% CAGR प्रोजेक्ट करता है, $1.257 बिलियन तक पहुंचता है क्योंकि तकनीक AI क्लस्टर डिप्लॉयमेंट में स्टैंडर्ड बनती है।²⁵ Amphenol, TE Connectivity, Molex, और Credo सहित अग्रणी वेंडर 800G और 1.6T सिस्टम के लिए 224Gbps की ओर स्केलिंग के साथ 112Gbps प्रति लेन में सक्षम नेक्स्ट-जनरेशन मॉड्यूल में निवेश कर रहे हैं।²⁶
OSFP बनाम QSFP-DD फॉर्म फैक्टर चयन
ट्रांसीवर फॉर्म फैक्टर स्विच पोर्ट डेंसिटी, थर्मल मैनेजमेंट आवश्यकताओं और अपग्रेड फ्लेक्सिबिलिटी निर्धारित करते हैं। दो स्टैंडर्ड 400G और 800G डिप्लॉयमेंट के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं: OSFP और QSFP-DD।
OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) हाई-थर्मल-कैपेसिटी एप्लिकेशन के लिए ऑप्टिमाइज्ड बड़ा मैकेनिकल फॉर्म प्रदान करता है। डिज़ाइन 15-20W तक पावर डिसिपेशन को समायोजित करता है, 400G और 800G कनेक्टिविटी के लिए नेटिव 8x लेन को सपोर्ट करता है।²⁷ OSFP नेक्स्ट-जनरेशन AI क्लस्टर इंटरकनेक्ट में उत्कृष्ट है जहां लिंक रिलायबिलिटी और पावर मैनेजमेंट फॉर्म फैक्टर साइज़ चिंताओं से अधिक महत्वपूर्ण हैं।²⁸
ट्विन-पोर्ट OSFP 800G कॉन्फ़िगरेशन दो पोर्ट को निकलने वाले दो 400Gbps ऑप्टिकल या कॉपर इंजन के साथ इलेक्ट्रिकल सिग्नलिंग के 8 चैनल रखते हैं। एक्स्ट्रा कूलिंग फिन 17W ट्रांसीवर को सपोर्ट करते हैं, जिन्हें "2x400G twin-port OSFP finned-top" प्रोडक्ट के रूप में नामित किया गया है।²⁹
QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) बैकवर्ड कम्पैटिबिलिटी के माध्यम से फ्लेक्सिबिलिटी प्रदान करता है। QSFP-DD पोर्ट आमतौर पर 400G और 800G दोनों मॉड्यूल चलाते हैं, स्विच रिप्लेसमेंट के बिना इंक्रीमेंटल अपग्रेड सक्षम करते हैं।³⁰ QSFP+, QSFP28, और QSFP56 स्टैंडर्ड के साथ पूर्ण कम्पैटिबिलिटी सीमलेस माइग्रेशन पथ सक्षम करती है।³¹
QSFP-DD 400G AI-फोकस्ड Ethernet वातावरण में सबसे व्यापक रूप से डिप्लॉय किया गया स्टैंडर्ड बना हुआ है, विशेष रूप से NVIDIA-आधारित GPU क्लस्टर में।³² फॉर्म फैक्टर उन नेटवर्क में प्रभावी है जो लोअर स्पीड से इंक्रीमेंटली अपग्रेड कर रहे हैं।
चयन गाइडेंस डिप्लॉयमेंट रणनीति पर निर्भर करता है। QSFP-DD स्टेप बाय स्टेप अपग्रेड करने वाले नेटवर्क के लिए उपयुक्त है, जबकि OSFP बैकवर्ड कम्पैटिबिलिटी पर लॉन्ग-टर्म स्केलेबिलिटी को प्राथमिकता देने वाले नए डिप्लॉयमेंट के लिए अनुकूल है।³³ 1.6T तक विस्तार की आशंका रखने वाले संगठनों को आसान भविष्य स्केलिंग के लिए OSFP आर्किटेक्चर को प्राथमिकता देनी चाहिए।
दूरी-आधारित केबल रणनीति
इष्टतम केबल चयन डेटा सेंटर टोपोलॉजी में दूरी आवश्यकताओं का अनुसरण करता है:
इंट्रा-रैक कनेक्शन (0-3m): DAC सबसे कम लागत, सबसे कम लेटेंसी, और सबसे कम पावर खपत प्रदान करता है। जहां दूरी अनुमति दे वहां पैसिव DAC का उपयोग करें, जब अतिरिक्त सिग्नल कंडीशनिंग प्रदर्शन को लाभ पहुंचाए तो एक्टिव DAC।
आसन्न रैक कनेक्शन (3-7m): AEC एक्टिव सिग्नल रिस्टोरेशन के साथ कॉपर के लाभों को बढ़ाता है। AOC की तुलना में 25-50% पावर सेविंग बड़े GPU क्लस्टर में हजारों कनेक्शन में बढ़ती है।
इंटर-रो कनेक्शन (7-100m): AOC डेटा हॉल में फैले स्पाइन-लीफ आर्किटेक्चर के लिए आवश्यक रेंज प्रदान करता है। SR8/DR8 मल्टीमोड मॉड्यूल MTP/MPO कनेक्टर के साथ 100 मीटर तक की दूरी को सपोर्ट करते हैं।³⁴
क्रॉस-बिल्डिंग कनेक्शन (100m-2km+): FR4/LR4 मॉड्यूल के साथ सिंगल-मोड फाइबर फैसिलिटी में क्लस्टर को कनेक्ट करने के लिए रेंज प्रदान करता है। भविष्य बैंडविड्थ ग्रोथ की योजना बनाते हुए कोर-बैकबोन या क्रॉस-बिल्डिंग लिंक के लिए SMF इंस्टॉल करें।³⁵
ToR कॉन्फ़िगरेशन में सर्वर-टू-लीफ GPU कनेक्शन आमतौर पर 100-300 मीटर में फैलते हैं।³⁶ 400G/800G इंटरफेस का उपयोग करने वाले लीफ-टू-स्पाइन लिंक डेटा हॉल में 300-800 मीटर में फैलते हैं।³⁷ केबल तकनीक को दूरी आवश्यकताओं से मैच करना प्रदर्शन सुनिश्चित करते हुए लागत को ऑप्टिमाइज करता है।
NVIDIA LinkX पोर्टफोलियो सभी आवश्यकताओं को कवर करता है
LinkX प्रोडक्ट फैमिली Ethernet में 10G से 1600G और InfiniBand प्रोटोकॉल में EDR से XDR तक फैली इंडस्ट्री की सबसे पूर्ण इंटरकनेक्ट लाइन प्रदान करती है।³⁸ प्रोडक्ट AI इंफ्रास्ट्रक्चर के लिए हर दूरी और स्पीड आवश्यकता को संबोधित करते हैं।
800G और 400G प्रोडक्ट Quantum-2 InfiniBand और Spectrum-4 SN5600 Ethernet स्विच को ConnectX-7 एडाप्टर, BlueField-3 DPU, और DGX H100 सिस्टम से जोड़ते हैं।³⁹ प्रोडक्ट लाइन में 3 मीटर तक पहुंचने वाला DAC, 3-5 मीटर से लीनियर एक्टिव कॉपर केबल, 50 मीटर तक मल्टीमोड ऑप्टिक्स, और 100 मीटर, 500 मीटर, और 2 किलोमीटर तक सिंगल-मोड ऑप्टिक्स शामिल हैं।⁴⁰
ड्यूअल प्रोटोकॉल सपोर्ट इन्वेंट्री मैनेजमेंट को सरल बनाता है। 100G-PAM4 LinkX केबल और ट्रांसीवर समान पार्ट नंबर का उपयोग करके एक ही डिवाइस में InfiniBand और Ethernet दोनों प्रोटोकॉल को सपोर्ट करते हैं।⁴¹ प्रोटोकॉल निर्धारण Quantum-2 NDR InfiniBand या Spectrum-4 Ethernet स्विच में इंसर्ट करते समय होता है।
क्वालिटी एश्योरेंस इंडस्ट्री स्टैंडर्ड से अधिक है। IBTA कम्प्लायंस से परे, LinkX-सर्टिफाइड केबल वास्तविक NVIDIA नेटवर्किंग और GPU सिस्टम में इष्टतम सिग्नल इंटीग्रिटी और एंड-टू-एंड परफॉर्मेंस सुनिश्चित करते हुए 100% टेस्टिंग से गुजरती हैं।⁴² टेस्टिंग आवश्यकताएं Ethernet AOC इंडस्ट्री स्टैंडर्ड से अधिक हैं, सुपरकंप्यूटर-ग्रेड क्वालिटी लेवल को पूरा करती हैं।
डेंसिटी पर बेंड रेडियस और केबल मैनेजमेंट
हाई-डेंसिटी डिप्लॉयमेंट में केबल रूटिंग और बेंड रेडियस मेंटेनेंस पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता होती है। अनुचित बेंडिंग सिग्नल एटेन्यूएशन और स्थायी फाइबर क्षति का कारण बनती है जो समय के साथ प्रदर्शन को डिग्रेड करती है।
स्टैंडर्ड बेंड रेडियस गाइडलाइन निर्दिष्ट करती हैं कि फाइबर केबल को कभी भी बाहरी व्यास के दस गुना से अधिक टाइट नहीं मोड़ना चाहिए।⁴³ इंस्टॉलेशन फेज में व्यास के बीस गुना के अधिक कंजर्वेटिव मिनिमम की आवश्यकता होती है।⁴⁴ तापमान भिन्नता, वाइब्रेशन, और मूवमेंट फाइबर बेंड विशेषताओं को बदलते हैं, हाई-वाइब्रेशन या सीस्मिक वातावरण में 35% बढ़े हुए बेंड रेडियस की आवश्यकता होती है।⁴⁵
बेंड-इंसेंसिटिव फाइबर विकल्प बाधाओं को कम करते हैं। ITU G.657 स्पेसिफिकेशन स्टैंडर्ड G.652 फाइबर के लिए 30mm की तुलना में 5mm (G.657.B2) से 10mm (G.657.A1) तक के मिनिमम बेंड रेडाई के साथ बेंड-इंसेंसिटिव सिंगल-मोड फाइबर को परिभाषित करता है।⁴⁶ हालांकि, हाई-फाइबर-काउंट डेटा सेंटर केबल स्टिफ कंस्ट्रक्शन बनाते हैं जो बिना क्षति के भौतिक रूप से इन टाइट रेडाई को प्राप्त नहीं कर सकते
[अनुवाद के लिए सामग्री काट दी गई]
