互連產品的選用

 

我的應用適合光纖收發模組還是 DAC, 抑或是 AOC?

比較互連產品, 有幾個面向, 分別是成本, 功耗以及距離. 分別來看,

 

成本比較

光纖收發模組

對於光纖收發模組的成本, 可以光電組件的內容來理解. 發射模組包含 Laser 以及 Laser 驅動 IC; 接收模組包含了檢光器以及後端放大電路. 因此光電組件就佔據了主要的比例. 更進一步看, 多模光纖收發模組與單模光纖收發模組雖是相似的結構, 但單模所用的光電組件, 精密度與耐受性要求都更高, 價格比例更是高達整個模組的 70% 到 90%. 相比之下, 多模產品光電組件, PCB, IC 以及鋅合金外殼分攤較為平均. 從使用者的角度而言, 一段互連的成本不只有兩端的光纖收發模組, 還要含括中間所用的光纖纜線. 單模產品經常性應用於 KM 等級的距離, 此時光纖纜線的成本,

DAC

DAC 的成本結構主要在 Twin-Axial Cable, 精密阻抗設計的銅纜線. 最常用的為 AWG30 Gauge, 原則上對大部分的網路設備都可以滿足 3M 的傳輸距離需求. 當要傳輸更長距離時, 為了減緩信號變形失真的過程, 可以改用 AWG24 較粗線纜, 降低了信號損耗. 這會付出幾個代價, 一是 AWG24 每米單價較高, 用量少, 更推高了單價; 二是粗線較重, 運費的分攤也增加了成本.

AOC

一條 AOC 相當於兩個多模光纖收發模組與一條多模光纖纜線的結合. 由於固定了光纖與模組外殼, 可以降低外殼與光纖跳接線精密度的需求, 從而使成本更低於標準的兩個模組加上標準的 Duplex LC 光纖跳接線. 與 DAC 不同的是, AOC 的成本結構主要是在兩端的光纖收發模組.

 

功耗比較

光纖收發模組

光纖收發模組的功耗在於內部雷射及相關 IC 的規格, 單模多模有所差異. 多模光纖收發模組較易耦光, 雷射光進入光纖的效益較高, 能量浪費少. 反過來光離開光纖後進到檢光器的比例也高, 整體的效益較高, 較省電. 單模光纖收發模組耦光損耗較大, 使得雷射需要操作在高電流, 強發光的工作點. 同時提高了 IC 以及雷射的工作功耗, 整體而言較為耗電.

DAC

被動式 DAC 基本上只有內部的 EEPROM 會耗用微量的電能, 幾乎是可忽略的. 因此被動式的 DAC 是最省電, 節能的產品. 也因為不耗能, 不會散發廢熱, 更進一步降低了機房內空調的要求, 可以視為最綠能的互連產品.

AOC

AOC 單端的功耗等同多模光纖收發模組. 了降低成本的 COB 封裝技術, 也同時使功耗有進一步的改善.

 

傳輸距離比較

光纖收發模組

在相同的傳輸速率之下, 單模光纖收發模組的可傳輸極限距離最遠, 10G 可達 80km. 多模光纖收發模組受限於 Model Dispersion, 10G 的傳輸極限距離分別為 OM2 82m 以及 OM3 300m. 可以看出, 多模光纖的傳輸距離也是受多模光纖本身的等級影響的. 針對雷射光源優化過的 OM3, OM4 光纖可使傳輸距離盡量推展到極限.

DAC

DAC 的傳輸距離受纜線原材料的高頻特性所限制, 主要為信號衰減. 不同的 Twin-Axial Cable 結構可達的傳輸極限距離不同. 然而被動式的電纜, 意味著電纜本身不對信號有任何補償, 增強或修正的能力, 僅能將交換機傳遞給它的信號, 傳達給對方交換機. 這也意味著, 傳輸的極限距離其實也受發射端的信號品質, 以及接收端的辨識失真信號的能力有相當關係. 不同交換機的設計, 可能導致極限距離的差異. 同時, 同一台交換機的不同 Port 所導出的信號品質也可能出現差異, 可能出現不同 Port 的 DAC 傳輸距離有不同的極限水準. 一般而言, 10G 速度條件下, AWG30 可傳達 3M, AWG24 約可傳達 7M.

AOC

AOC 的傳輸距離等同於多模光纖收發模組的極限, 在 OM3 光纖下 10G 可達 300M. 雖然物理能力可以達到這樣的距離, 但實務上, 連帶著光纖模組的 AOC 並不方便做纜線鋪設, 鋪設過程中增加了損毀光纖或是模組的機會. 商業化的規格多以 30M 以內為主, 多數的應用不超過 10M.

 

小結

	DAC	AOC	多模光纖收發模組	單模光纖收發模組
成本	最低	略低於多模光纖收發模組	低於單模光纖收發模組	最高
電源功耗	幾乎不耗電	與多模光纖收發模組相當	約 0.5W	約 1W
優勢距離	<3M	<20M	<300M	300M to 80KM