Cabos e Interconexões: Seleção de DAC, AOC, AEC e Fibra para Data Centers de IA 800G
Atualizado em 11 de dezembro de 2025
Atualização de dezembro de 2025: 800G se tornando padrão para novas construções de IA com 1.6T em testes de desenvolvimento. Tecnologia AEC alcançando 9 metros a 800G (demonstração Marvell/Infraeo OCP), preenchendo a lacuna DAC-AOC com 25-50% menos energia que óptico. Cabos NVIDIA LinkX AOC instalados na maioria dos sistemas HPC TOP500. Fatores de forma QSFP-DD800 e OSFP suportando PAM4 para implantações em produção.
Data centers de IA generativa requerem dez vezes mais fibra que configurações convencionais para suportar clusters de GPU e interconexões de baixa latência.¹ A infraestrutura de cabos conectando switches 800G a milhares de GPUs determina se os recursos de computação caros alcançam utilização total ou gargalo na conectividade de rede. Com 800G se tornando a escolha padrão para novas construções de data centers de IA e 1.6T já em testes de desenvolvimento, as decisões de seleção de cabos feitas hoje determinam a flexibilidade da infraestrutura por anos.²
O cenário de interconexões se tornou mais complexo que a tradicional escolha DAC versus AOC. Cabos Elétricos Ativos (AEC) agora preenchem a lacuna entre soluções de cobre e ópticas, alcançando 9 metros enquanto consomem 25-50% menos energia que alternativas ópticas ativas.³ Os fatores de forma evoluíram de QSFP-DD para OSFP, cada um otimizado para diferentes requisitos térmicos e de densidade. Organizações implantando infraestrutura de IA devem navegar requisitos de distância, orçamentos de energia, restrições de refrigeração e caminhos de upgrade entre tipos de cabos que cada um se destaca em cenários específicos.
DAC oferece menor custo e latência para curtas distâncias
Cabos Direct Attach Copper (DAC) permanecem a escolha ideal para conexões intra-rack onde a distância permite. As interconexões baseadas em cobre não requerem conversão fotoelétrica, transmitindo sinais diretamente com latência adicional quase zero.⁴ Estrutura simples e alta confiabilidade reduzem a complexidade operacional enquanto mantêm custos substancialmente abaixo das alternativas ópticas.
Produtos DAC 800G usam encapsulamento QSFP-DD800 ou OSFP suportando tecnologia PAM4. DAC passivo consome essencialmente nenhuma energia (abaixo de 0,15W), enquanto o consumo de energia do DAC ativo permanece muito menor que módulos ópticos.⁵ A vantagem de custo se multiplica em escala, com grandes implantações economizando valores significativos comparado a alternativas ópticas.
Limitações de distância restringem a aplicabilidade do DAC. DAC passivo alcança aproximadamente 3 metros em velocidades 800G, com DAC ativo estendendo para 5 metros.⁶ Quando as distâncias de interconexão excedem esses limites, perda de transmissão e inflexibilidade do cabo tornam o DAC impraticável.
Características físicas apresentam desafios adicionais. Cabos de cobre são mais grossos que alternativas ópticas, com maior raio de curvatura e peso mais pesado complicando implantações densas.⁷ O gerenciamento de cabos em racks de alta densidade se torna mais difícil à medida que a contagem de DAC aumenta.
As melhores aplicações para DAC incluem conexões servidor-para-ToR (Top of Rack) switch dentro de racks, interconexão de alta velocidade entre servidores adjacentes e ambientes com sensibilidade extrema à latência em distâncias limitadas.⁸ A arquitetura de cluster de IA da Meta usa cabos DAC para conexões de switch de treinamento de rack para GPUs, demonstrando o papel da tecnologia em infraestrutura de IA em produção.⁹
AOC estende o alcance com desempenho óptico
Cabos Ópticos Ativos (AOC) integram módulos de conversão fotoelétrica, convertendo sinais elétricos em ópticos para transmissão. A tecnologia suporta distâncias de transmissão de 30 a 100 metros em configurações 800G enquanto mantém encapsulamento QSFP-DD800 ou OSFP.¹⁰
Características de desempenho favorecem AOC para conexões de média distância. Peso leve, excelente flexibilidade e imunidade a interferência eletromagnética permitem implantações mais densas sem comprometer o desempenho.¹¹ Melhor dissipação de calor que alternativas de cobre ajuda a gerenciar cargas térmicas em ambientes densos em GPU.
O consumo de energia é maior que DAC em 1-2W por cabo, mas permanece aceitável para as capacidades de distância fornecidas.¹² O custo alcança aproximadamente 4x o DAC para especificações similares, refletindo a eletrônica interna mais complexa e componentes ópticos.¹³
Cabos AOC 800G visam aplicações emergentes em data centers de IA, instalações de treinamento de machine learning e ambientes de nuvem hyperscale onde as demandas de largura de banda excedem 400G.¹⁴ A tecnologia se mostra ideal para interconexões de clusters de GPU, conexões entre fileiras e ambientes de treinamento de IA em larga escala que requerem cabeamento flexível com distâncias de transmissão médias.¹⁵
Os cabos NVIDIA LinkX AOC demonstram otimização específica do fornecedor para cargas de trabalho de IA. Projetados e fabricados pela LinkX Optics, os cabos são instalados na maioria dos sistemas HPC TOP500.¹⁶ Os produtos abrangem fatores de forma QSFP suportando QDR até NDR (400G) em distâncias de até 150 metros, com 100% de testes em sistemas reais de rede e GPU NVIDIA garantindo integridade de sinal ideal.¹⁷
AEC preenche a lacuna DAC-AOC
Cabos Elétricos Ativos (AEC) representam o meio-termo emergente entre soluções DAC e AOC. A tecnologia integra chips retimer ou DSP dentro dos cabos para melhorar a transmissão de sinal, amplificando sinais, equalizando-os e realizando recuperação de dados de clock para enfrentar desafios de transmissão de cobre.¹⁸
As capacidades de distância excedem significativamente o DAC. AEC suporta comprimentos de cabo de 2 a 9 metros, permitindo conexões confiáveis entre racks dentro de layouts densos de data center.¹⁹ Marvell e Infraeo demonstraram um AEC 800G de 9 metros no OCP Global Summit 2025, permitindo conexões de cobre abrangendo sete racks e aproximando a arquitetura de data center do design de sistema de IA em escala de fileira completa.²⁰
As vantagens de eficiência energética sobre AOC são substanciais. AEC consome aproximadamente 20% menos energia que alternativas ópticas enquanto suporta 8 lanes de sinalização 106.25G-PAM4 para tráfego bidirecional 800G.²¹ O consumo total de energia de aproximadamente 10W representa 25-50% menor consumo que AOC, melhorando o fluxo de ar e gerenciamento de peso em ambientes de alta densidade.²²
O posicionamento custo-desempenho torna o AEC atrativo para grandes implantações. Os cabos custam menos que AOC enquanto fornecem capacidades superiores ao DAC, oferecendo investimento inteligente para ambientes que demandam largura de banda.²³ Analistas da indústria do 650 Group observam que hyperscalers precisam de soluções com alta largura de banda, baixa energia e baixo custo, posicionando o AEC como a solução ideal para infraestrutura de IA generativa.²⁴
O mercado de AEC projeta CAGR de 28,2% até 2031, alcançando $1,257 bilhão à medida que a tecnologia se torna padrão em implantações de clusters de IA.²⁵ Fornecedores líderes incluindo Amphenol, TE Connectivity, Molex e Credo investem em módulos de próxima geração capazes de 112Gbps por lane escalando para 224Gbps para sistemas 800G e 1.6T.²⁶
Seleção de fator de forma OSFP versus QSFP-DD
Os fatores de forma do transceiver determinam a densidade de portas do switch, requisitos de gerenciamento térmico e flexibilidade de upgrade. Dois padrões competem para implantações 400G e 800G: OSFP e QSFP-DD.
OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) fornece formato mecânico maior otimizado para aplicações de alta capacidade térmica. O design acomoda dissipação de energia de até 15-20W, suportando 8 lanes nativos para conectividade 400G e 800G.²⁷ OSFP se destaca em interconexões de clusters de IA de próxima geração onde confiabilidade de link e gerenciamento de energia superam preocupações com tamanho do fator de forma.²⁸
Configurações OSFP 800G de porta dupla abrigam 8 canais de sinalização elétrica com dois motores ópticos ou de cobre de 400Gbps saindo para duas portas. Aletas de refrigeração extras suportam transceivers de 17W, designados como produtos "2x400G twin-port OSFP finned-top".²⁹
QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) oferece flexibilidade através de compatibilidade retroativa. Portas QSFP-DD tipicamente executam módulos 400G e 800G, permitindo upgrades incrementais sem substituição de switch.³⁰ Compatibilidade total com padrões QSFP+, QSFP28 e QSFP56 permite caminhos de migração sem interrupções.³¹
QSFP-DD 400G permanece o padrão mais amplamente implantado em ambientes Ethernet focados em IA, particularmente dentro de clusters de GPU baseados em NVIDIA.³² O fator de forma domina em redes atualizando incrementalmente de velocidades menores.
A orientação de seleção depende da estratégia de implantação. QSFP-DD se adequa a redes atualizando passo a passo, enquanto OSFP favorece novas implantações priorizando escalabilidade de longo prazo sobre compatibilidade retroativa.³³ Organizações antecipando expansão para 1.6T devem favorecer arquitetura OSFP para escalonamento futuro mais fácil.
Estratégia de cabo baseada em distância
A seleção ideal de cabo segue os requisitos de distância através da topologia do data center:
Conexões intra-rack (0-3m): DAC fornece menor custo, menor latência e menor consumo de energia. Use DAC passivo onde as distâncias permitem, DAC ativo quando condicionamento adicional de sinal beneficia o desempenho.
Conexões de rack adjacente (3-7m): AEC estende os benefícios do cobre com restauração ativa de sinal. A economia de energia de 25-50% sobre AOC se multiplica através de milhares de conexões em grandes clusters de GPU.
Conexões entre fileiras (7-100m): AOC entrega o alcance necessário para arquiteturas spine-leaf abrangendo salões de dados. Módulos multimode SR8/DR8 suportam distâncias de até 100 metros com conectores MTP/MPO.³⁴
Conexões entre prédios (100m-2km+): Fibra monomodo com módulos FR4/LR4 fornece o alcance para conectar clusters entre instalações. Instale SMF para links de backbone central ou entre prédios planejando crescimento futuro de largura de banda.³⁵
Conexões GPU servidor-para-leaf em configurações ToR tipicamente abrangem 100-300 metros.³⁶ Links leaf-para-spine usando interfaces 400G/800G abrangem 300-800 metros através de salões de dados.³⁷ Combinar tecnologia de cabo com requisitos de distância otimiza custo enquanto garante desempenho.
Portfólio NVIDIA LinkX abrange todos os requisitos
A família de produtos LinkX fornece a linha de interconexão mais completa da indústria abrangendo 10G até 1600G em Ethernet e EDR até XDR em protocolos InfiniBand.³⁸ Os produtos atendem todos os requisitos de distância e velocidade para infraestrutura de IA.
Produtos 800G e 400G conectam switches Quantum-2 InfiniBand e Spectrum-4 SN5600 Ethernet com adaptadores ConnectX-7, DPUs BlueField-3 e sistemas DGX H100.³⁹ A linha de produtos inclui DAC alcançando 3 metros, cabos de cobre ativos lineares de 3-5 metros, óptica multimode até 50 metros e óptica monomodo até 100 metros, 500 metros e 2 quilômetros.⁴⁰
Suporte de protocolo duplo simplifica o gerenciamento de inventário. Cabos e transceivers LinkX 100G-PAM4 suportam protocolos InfiniBand e Ethernet no mesmo dispositivo usando números de peça idênticos.⁴¹ A determinação do protocolo ocorre ao inserir em switches Quantum-2 NDR InfiniBand ou Spectrum-4 Ethernet.
Garantia de qualidade excede os padrões da indústria. Além da conformidade IBTA, cabos certificados LinkX passam por 100% de testes em sistemas reais de rede e GPU NVIDIA garantindo integridade de sinal ideal e desempenho ponta a ponta.⁴² Os requisitos de teste excedem os padrões da indústria para AOC Ethernet, atendendo níveis de qualidade de supercomputador.
Raio de curvatura e gerenciamento de cabos em alta densidade
Implantações de alta densidade requerem atenção cuidadosa ao roteamento de cabos e manutenção do raio de curvatura. Curvatura inadequada causa atenuação de sinal e danos permanentes à fibra que degradam o desempenho ao longo do tempo.
Diretrizes padrão de raio de curvatura especificam que cabos de fibra nunca devem curvar mais apertado que dez vezes o diâmetro externo.⁴³ Fases de instalação requerem mínimos mais conservadores de vinte vezes o diâmetro.⁴⁴ Variações de temperatura, vibração e movimento alteram as características de curvatura da fibra, requerendo 35% de aumento no raio de curvatura em ambientes de alta vibração ou sísmicos.⁴⁵
Opções de fibra insensível à curvatura reduzem restrições. A especificação ITU G.657 define fibras monomodo insensíveis à curvatura com raios de curvatura mínimos de 5mm (G.657.B2) a 10mm (G.657.A1), comparado a 30mm para fibra G.652 padrão.⁴⁶ No entanto, cabos de data center com alta contagem de fibras criam construções rígidas que não conseguem fisicamente alcançar esses raios apertados sem danos, tornando
[Conteúdo truncado para tradução]
