2023数据中心高速铜缆技术

数据中心高速2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIII目录前言 III1. 序言 11.1.参考文档 11.2.缩略术语 3数据中心高速铜缆应用概况 4数据中心对高速铜缆的需求 5国内数据中心高速铜缆应用概览 6高速铜缆技术 9接口和线缆模块 9高速裸线技术 16高速Twinax结构设计 16电介质材料 183.3.成缆结构 19线缆可靠性规格 22模组尺寸要求 23电气性能要求 23机械性能要求 23环境性能要求 24管理接口标准 26SFP56界面标准 27QSFP56界面标准 283.5.3.SFP-DD/QSFP-DD/OSFP/DSFP3.5.3.SFP-DD/QSFP-DD/OSFP/DSFP界面标准 29高速无源铜缆SI规格 3156G-PAM4链路SI需求 3156G-PAM4无源铜缆SI规格 33DAC在浸没式液冷中的应用 40高速有源铜缆技术 42有源铜缆设计原理 42ACC(LinerEQ芯片方案) 42AEC(Retimer芯片方案) 4356G-PAM4有源铜缆技术规格 44ACC(LinerEQ芯片方案) 44AEC(Retimer芯片方案) 486. 结语 50前言ARVRCPUI/O1000Mbps400GbpsSerDesPAGEPAGE1数据中心高速铜缆白皮书序言在云计算、人工智能、大数据、机器学习、AR、VR模及超大规模数据中心快速发展和兴起，带来对数据中心网络的核心要求：高可用性和高可靠性、弹性可扩展性、低延时、低成本。网络硬件作为这一切的基石，则首先直面这一切要求的挑战，其相互依赖并相互促进如下一些方面：先进合理架构的设计、端到端网络互连方案的设计、软硬件一体化的设计、运营智能化的设计、对供应IDC物理网络链路也应该遵循极简、极可靠、极致性能这一原则来进行设计和应用。1000Mbps56G-PAM4112G-PAM450G、100G、200G、400GIDC参考文档（包括所有的修改文件。EIA-364-23LowLevelContactResistanceTestProcedureforElectricalConnectorsandSockets(电子连接器与插座的接触电阻测试程序)EIA-364-21InsulationResistanceTestProcedureforElectricalConnectors,Sockets,andCoaxialContacts(电子连接器、插座和同轴端子的绝缘电阻测试程序)EIA-364-20WithstandingVoltageTestProcedureforElectricalConnectors,SocketsandCoaxialContacts(电子连接器、插座和同轴端子的耐电压测试程序)EIA-364-13EMatingandUnmatingForcesTestProcedureforElectricalConnectors(电子连接器的插入力和拔出力测试程序)EIA-364-38CCablePull-OutTestProcedureforElectricalConnectors(电子连接器的线缆拔出力测试程序)EIA-364-09CDurabilityTestProcedureforElectricalConnectorsandContacts(电子连接器与端子的耐久性测试程序)EIA-364-28FVibrationTestProcedureforElectricalConnectorsandSockets(电子连接器与插座的振动测试程序)EIA-364-27CMechanicalShock(SpecifiedPulse)TestProcedureforElectricalConnectors(电子连接器的机械冲击测试程序)EIA-364-41DCableFlexingTestProcedureforElectricalConnectors(电子连接器的线缆摇摆测试程序)EIA-364-32EThermalShock(TemperatureCycling)TestProcedureforElectricalConnectorsandSockets(电子连接器与插座热冲击测试程序)EIA-364-31BHumidityTestProcedureforElectricalConnectorsandSockets(电子连接器与插座湿度测试程序)EIA-364-26BSaltSprayTestProcedureforElectricalConnectors,ContactsandSockets(电子连接器、端子和插座盐雾测试程序)EIA-364-65MixedFlowingTestProcedureForElectricalConnectorsContactsandSockets(电子连接器端子与插座混合气体测试程序)EIA-364-17BTemperatureLifewithorwithoutElectricalLoadTestProcedureforElectricalConnectorsandSockets(电子连接器和插座通电或不通电情况下的温度寿命测试程序)UL13StandardforPower-LimitedCircuitCables(有功率限制电路电缆标准)UL758StandardforApplianceWiringMaterial(电器布线电线电缆及其试验方法)UL1581电线电缆和软线参考标准UL1685标准成束电线电缆燃烧试验方法IEC60068-2环境试验IEC60332-1-2电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第1-2部分单根绝缘电线或电缆的垂直火焰蔓延试验IEC60332-3-24电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第3-24部分成束电线或电缆的垂直火焰蔓延试验--C类SFF-8432SpecificationforSFP+ModuleandCageSFF-8071SpecificationforSFP+1X0.8mmCardEdgeConnectorSFF-8433SpecificationforSFP+GANGEDCAGESFF-8419SpecificationforSFP+PowerandLowSpeedInterfaceSFF-8472SpecificationforDiagnosticMonitoringInterfaceforOpticalTransceiversSFF-8661SpecificationforQSFP+4XPluggableModuleSFF-8662SpecificationforQSFP+4X28Gb/sConnector(StyleA)SFF-8663SpecificationforQSFP+28Gb/sCage(StyleA)SFF-8679SpecificationforQSFP+4XBaseElectricalSpecificationSFF-8636SpecificationforManagementInterfaceforCabledEnvironmentsSFF-8431SpecificationforSFP+10Gb/sandLowSpeedElectricalInterfaceSFF-8417SpecificationforMultiConductorCableFlexCycleTestProcedureSFF-DDMSAHardwareSpecificationforSFPDoubleDensity2XPluggableTransceiverDSFPMSASpecificationforDualSmallformfactorpluggablemoduleQSFP-DDMSASpecificationfordoubledensity8XpluggabletransceiverOSFPMSASpecificationforOctalsmallformfactorpluggablemoduleSFP-DDManagementInterfaceSpecificationDSFPCommonManagementInformationService4.0QSFP-DDCommonManagementInformationService4.0OSFPCommonManagementInformationService4.0IEEE802.3bjAmendment2:PhysicalLayerSpecificationsandManagementParametersfor100Gb/sOperationOverBackplanesandCopperCablesIEEEP802.3cdAmendment3:MediaAccessControlParametersfor50Gb/sandPhysicalLayersandManagementParametersfor50Gb/s,100Gb/s,and200Gb/sOperationOIF-CEI4.0CommonElectricalI/O(CEI)-ElectricalandJitterInteroperabilityagreementsfor6G+bps,11G+bps,25G+bpsI/Oand56G+bps缩略术语ACC：ActiveCopperCableAEC：ActiveElectricalCableAOC：ActiveOpticalCableDAC：DirectAttachCableDSFP：DualSmallForm-factorPluggableFEC：ForwardErrorCorrectionOSFP：OctalSmallForm-factorPluggablePAM4：PulseAmplitudeModulation4-levelQSFP28/56/112:QuadSmallForm-factorPluggable,支持28G、56G、112G传输速率QSFP-DD：QuadSmallForm-factorPluggableDoubleDensitySFP28/56/112:SmallForm-factorPluggable,支持28G、56G、112G传输速率SFP-DD：SmallForm-factorPluggableDoubleDensity数据中心高速铜缆应用概况高速铜缆不是一个新技术，而是在整个计算、存储、通信等领域存在多年的技术I/OI/O支持千兆网络的双绞线的结构线缆。 DAC（DirectAttachCable）即直连线缆或直连铜缆，是无源线缆。但是随着所需支持的传输速率的提升，铜缆的损耗过大而无法满足互连ACC（ActiveCopperCable）RxRedriver56G-PAM4PAM4SNR，DACACCAEC（ActiveElectricalCable），CDR（时钟数据恢复）（Retimer）ACC抖动（Jitter）ACC看，AECAOCCDRAECCDRAOC30m（多模光纤），AEC。总之，本白皮书以高速铜缆为目标，围绕高速无源铜缆（DAC）为主，加之有源铜ACCAEC56G-PAM4技术、下游需求等方面进行展开。数据中心对高速铜缆的需求根据IDC数据，对2019年全球云市场分析，美国云计算市场支出规模达到1240亿美元，是中国（107）10仍然保持着持续发展的趋势，而中国市场则发展潜力巨大。201963.7%，107场增速最快的国家和地区，在国家“新基建”7打造新一代信息基础设施能力的底座。Gartner2019x861249.7x86IDC：2019x86317.7TORNIC200010mAOC（有源光缆）和高速铜缆来完成这样的互连应用。CLOS325G，LeafSpineDACAOC，天然更具失效率低的优势。同时，如此规模比例的链路数量，在总体网络互连成本的比例上也25GDAC25GAOC1/4。DACAOC，DAC图2-1.典型数据中心CLOS网络架构示意图10Gbps25GbpsDAC。10DAC10G25GAOCDACIDCDAC25Gbps，DAC5m7m~9m国内数据中心高速铜缆应用概览80075%~85%的出货是提供给海外互联网公司的数据中心部署使用。与此同时，国内的高速铜缆的发货4速，并具备着积极进取的服务态度，灵活的交付方式和成本优势，比如立讯技术，兆DAC2018数据中心网络架构的升级和网络交换机白盒化，使得物理网络高速互连的设计和应用56G-PAM4定不移的瞄准高速铜缆作为主要的服务器网络接入方式。2-2.QSFP56DAC56G-PAM4定不移的瞄准高速铜缆作为主要的服务器网络接入方式。2-2.QSFP56DAC图2-3.国内某数据中心用户客制化QSFP56to2xQSFP56DAC图2-4.国内数据中心服务器接入层链路技术发展趋势未来的发展趋势，在需求驱动层面，数据中心东西向流量的指数级增长，计算和存储分离，超融合网络等这些方面会持续发展，对物理网络的高带宽、高可靠性的需求会愈加强烈。同时，大型数据中心的网络可扩展性对部署灵活性和交付效率要求极高，而且云计算业务对成本也非常敏感，所以在需求层面，物理网络互连需要做到硬件极简、品类收敛、高效集成交付、链路性能极致（比如网络物理层需要达到无误码级别）。IDC、机柜、服务器、网TCOAOC56G-PAM4（SI）成为了物理网络链路各项关键技术中最大56G-PAM43m（可规模量产），112G-PAM42m（仅实验样品，未考虑规模量产时的公差和实际部署损耗）。低损耗导体材料、低损耗介质材料、高精度工艺、针对更高频率的波导结构设计、SIACCAEC，RedriverRetimerSI112G-PAM4出。高速铜缆技术IEEEOIF-CEI性。但是主要决定线缆信号完整性性能的裸线(Bulkcable)PCBSI25G-NRZ56G-PAM4（Cable的关键技术，供读者参考。扇出线缆（Breakoutcable）的形态一般是终端用户基于特定应用场景定制化的，QSFP28to4xSFP28.本章中将介绍扇出线的一些应用原则。接口和线缆模块针对不同的运用场景和运用层级，高速铜缆可提供多元化的选择。在多元化的道路上，标准的制定和牵引始终以高度兼容性为指导方向，在保证了产品发展的同时，也避免产品迭代太快对原有的市场形成较大的冲击。5G3-1112G供参考。1010通道数量25G50G100G200G400G1xlaneSFP-28SFP-56SFP-112///DSFP-28DSFP-56/2xlaneQSFP-28QSFP-56DSFP-112SFP28-DDSFP-DD4xlane//QSFP-28QSFP-56QSFP-1128xlane////QSFP-DDOSFP表3-1.接口类型和通道数量参考表3-2QSFP28/56SFF-8636CMIS4.0DSP（200G200GAEC），而前者则延续了原来的标准，对系统侧的开发、上一代产品的兼容较为简单和友好。用户可以根据自己的应用场景来权衡所应用标准的选择。TypeMechanicalLowSpeed&GeneralElectricalManagementInterfaceModuleConnectorCage(SinglePort)Cage(GangedPort)SFP28SFF-8432SFF-8071SFF-8432SFF-8433SFF-8419SFF-8472SFP56QSFP28QSFP56SFF-8661SFF-8662SFF-8663NASFF-8679SFF-8636SFP-DDSFP-DDMSASpecificationSFP-DDMISDSFPDSFPMSASpecificationCMIS4.0QSFP-DDQSFP-DDMSASpecificationCMIS4.0OSFPOSFPMSASpecificationCMIS4.011PAGE2表3-2.接口行业标准规范参考表3-3cage3-1接口类型模块外形尺寸图示SFP28&SFP56QSFP28&QSFP56SFP-DDSFQSFP-DOSF表3-3.接口类型结构尺寸参考表 3-4footprint，footprint晰的对应在电气连接界面不同模组之间的兼容性和演进关系。接口类型footprint示意图.SFP28&SFP56QSFP28&QSFP56SFP-DDDSFPQSFP-DDOSFP表3-4.接口类型footprint参考表高速裸线技术TwinaxTwinax3-13-2所示。图3-1.铝箔绕包图3-2.铝箔纵包 通过这两种方式包覆屏蔽层，和内部的镀银铜线共同组成了一个双线的传输线结构（同轴传输线的延伸）。从场分析的角度，此两种方式最大的不同在于高频段时屏SDD21(差suck-out。其出现的频点Twinax层直接螺旋方式包覆在平行对外，其包覆的紧密性高，所以在紧密性加工难度上易于suck-out3-33-4，suck-out12GHz~20GHzsuck-out.25G-NRZ34AWG，32AWG)进行纵包的工艺挑Twinax 此外，Twinax56G-PAM4112G-PAM4要非常关注传输线导体的表面粗糙度，分别在内芯的外层（通常镀银处理）和屏蔽层的内表面。如何保证导体表面一定程度的粗糙度来提供与中间介质层之间的结合力的同时，尽量降低粗糙度，是在信号完整性性能和工艺可靠性之间需要平衡和解决的问题。图3-3.绕包方式插入损耗曲线图3-4.纵包方式插入损耗曲线Twinax3-5，双地线是指地线在两根3-6。图3-5.单地线结构图3-6.双地线结构DACPCBASI差异。电介质材料目前绝缘用电介质材料主要以聚乙烯和含氟聚合物材料为主，也有采用聚丙烯材料，其中聚乙烯材料是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂材料，也是较常采用的材料，该材料无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸），于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。而含氟聚合物一般采用全氟乙烯丙烯共聚物较多，是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，具有化学惰性，材料不引燃，可阻止火焰的扩散。它具有优良的耐磨性，摩擦系数较低，在很宽的温度（能在－85~+200℃度范围内连续使用）和频率范围内具有较低的介电常数。下面给出了几种材料用于DACPolyethylene(PE):发泡或实心，低的损耗因子；Polypropylene(PP):强度较高，较低的损耗因子；FEP:耐高温，阻燃好，低的介质常数和损耗因子。实芯与发泡比较：实芯：SI(SCD21),可靠性稳定；发泡：尺寸小。项目聚丙烯（PP)聚乙烯(PE)聚全氟乙丙烯(FEP)聚四氟乙烯（PTFE)熔点（℃）130-170105-140255-260327抗拉强度MPa3015-4020-3017-18介电常数@1MHz2.32.32.032.01损耗因子0.0003-0.00050.0003-0.0020.0002-0.00060.00001-0.00003燃烧性能（UL94)HBHBV-0V-0表3-5.芯线材料性能对比图3-7.不同类型绝缘材料的Df对比成缆结构 高度兼容性的高速铜缆衍生迭代使得高速铜缆在接口形态上有高度的相似性。2020保证。简易而又高度相似的解锁结构的设计，保证了功能的技术稳定的迁移和深度的运用。下表给出了各类接口类型说明。接口类型模块爆炸图SFP28&SFP56QSFP28&QSFP56SFP-DD22PAGE1DSFPQSFP-DDOSFP表3-6.不同类型模块的组装爆炸图对比线材以镀银导体和绝缘芯线为材料，采用线对屏蔽及总屏蔽的方式，从而构成了30~26AWG2483-823-8OD及适合的成品类型，各厂家根据不同产品要求（SIOD图3-8.典型2对线成缆结构截面图示线缆类型2Pair4Pair8Pair截面图成缆直径(30AWG)4.4mm(ref)5.1mm(ref)6.7mm(ref)成缆直径(28AWG)4.8mm(ref)6.2mm(ref)7.7mm(ref)成缆直径(26AWG)5.2mm(ref)7.2mm(ref)8.9mm(ref)适用产品类型SFP28/56QSFPTO4SFPQDDTO8SFPDSFPSFP-DDQDDTO4*QSFPQSFP-DDOSFP表3-7.不同结构类型的成缆典型尺寸对照表线缆可靠性规格 DACDAC寸、电气性能、机械性能、环境性能、安规性能等方面的测试验证，下面给出了目前行业内共识的可靠性项目以及对应的测试标准、通用的测试条件要求。模组尺寸要求表3-8.模组尺寸标准项目模块种类参考模块尺寸SFP28SFF-8431SpecificationforEnhancedSFFPluggableModuleSFP28,”Rev4.1QSFP28SFF-8661,“QSFP2828Gb/s4XPluggableModule,”Rev2.5QSFP-DDQSFP-DDHardwareSpecificationforQSFPDoubleTransceiverRev5.0OSFPOCTALSMALLFORMFACTORPLUGGABLEMODULERev3.0电气性能要求表3-9.电气要求和测试条件项目试验条件试验要求参考标准低阶接触阻抗（LLCR）20mVDC,10mA最大20mΩEIA-364-23绝缘电阻100VDC最小1000MΩEIA-364-21耐电压300VDC持续1分钟无击穿EIA-364-20机械性能要求表3-10机械性能要求和测试条件项目试验条件试验要求参考标准插入力SFP28：18NMaxQSFP28：40NMaxQSFP-DD：90NMaxOSFP：40NMax符合要求EIA-364-13D拔出力SFP28：12.5NMaxQSFP28：30NMaxQSFP-DD：50NMaxOSFP：30Max符合要求EIA-364-13D拉带保持力SFP2870N190N1QSFP-DD125N,1OSFP：不小于125N1外观无异常EIA-364-38C耐久性SFP28：50次QSFP28：50次QSFP-DD：50次OSFP：50次符合要求EIA-364-09CSFF-8432SFF-8661QSFP-DDMSAOSFPMSA线缆弯折按5倍线材直径进行±90°弯折次数：25次没有任何物理损伤SI性能符合要求SFF-8417机械振动10Hz-500Hz，XYZEIA-364-28FValuesfortestconditionVIID0.1的瞬断验证外表无损伤，SI性能符合要求EIA-364-28F机械冲击EIA-364-27C5.2中的条件G,100g,D，6ms，3（18），Cage，接瞬断机，进行0.1微秒的瞬断验证外表无损伤，瞬断无异常EIA-364-27C线缆装接后保持力SFP2890N,190N1125N1125N,1符合要求EIA-364-38C环境性能要求表3-11.环境性能要求和测试条件项目试验条件试验要求参考标准冷热冲击温度：-20℃~80℃温度转换时间：＜5分钟循环数：100次外观物理损伤，SIEIA-364-32E温湿循环温度：-20℃~85℃湿度：80%~50%驻留时间：60分钟温度转换时间：＜30分钟循环数：12次外观物理损伤，SIEIA-364-31B盐雾试验试验时间：48小时试验温度：47℃~35℃盐水浓度：5%外观物理损伤，金属部位无明显生锈现象EIA-364-26B混合气体测试Cl2浓度：0.01PPMNO2浓度：0.2PPMH2S浓度：0.01PPMSO2浓度：0.1PPM温度：30℃相对湿度：70%RH外观物理损伤，金属部位无腐蚀现象，SI符合要求EIA-364-65温度寿命温度：85℃试验时间：500小时或1000小时外观物理损伤，SIEIA-364-17B低温存储温度：-40℃，试验时间：72小时外观物理损伤，SIIEC60068-2-1:2007高温存储温度：70℃，试验时间：1000小时外观物理损伤，SIIEC60068-2-2:2007当前高速线缆有安规方面要求的，一般采用美标和欧标作为主流阻燃等级来衡量，其中：UL-758VW-1UL13CL2FT4NEC3CL2IEC60332-1-2IEC60332-3-24当面向欧洲、中东、亚洲等地区（包括国内）无卤材料，设计时考虑采用无卤材料作为外被。PVCPETPET3-12.阻燃等级执行标准燃烧要求判定要求1、上支架下缘和碳化部分起始点之间IEC60332-1的距离大于50mm；IEC60332-1-2持续供火60秒单根垂直燃烧2、燃烧向下延伸至距离上支架的下缘不大于540mm。IEC60332-3C成束燃烧IEC60332-3-24持续供火20分钟1、试样品测得的碳化部分应不超过喷灯底边以上2.5m1525%VW-1UL1581供火15秒,停15秒，连续5次235烧60秒以上,则为不合格CL2UL13/UL1685持续供火20分钟任意一根线材的碳化高度不得超过2.4mFT4/IEEE1202UL13/UL1685持续供火20分钟任意一根线材的碳化高度不得超过1.5m表3-12.各类阻燃标准的要求管理接口标准 管理接口的类型，一方面是由端口类型在演进和衍生的过程中，电气界面的硬件求，使得老一代定义的管理接口无法满足，从而衍生出来一些新的管理接口标准。下3-13TypeManagementInterfaceSFP28SFF-8472SFP56QSFP28SFF-8636QSFP56SFP-DDSFP-DDMISDSFPCMIS4.0QSFP-DDCMIS4.0OSFPCMIS4.0表3-13.不同接口类型的管理界面标准 3.5.13.5.356G-PAM4EEPROMSFP56 SFP56SFP28SFP+的管理界面标准，只是在速率和编码类型、高速信56G-PAM4.需遵循《SFF-8472DiagnosticMonitoringInterfaceforOpticalTransceivers，Rev12.2EEPROM56G-PAM4图3-9.基于SFF-8472的SFP56管理界面Memory空间分配示意表3-14.基于SFF-8472的SFP56管理界面EEPROM字节定义汇总SFP56GPAM4特别标注位：A0h地址名称数值(hex)Note10TracsceiverF5NoncompliantwithFCmode11Encoding08PAM412BRNormalFFSFP+:10.3Gb/s;SFP:2A-4.2Gb/s36Tracsceiver4050GBASE-CR,100GBASE-CR2,200GBASE-CR466BRMax.6ABitRateunit:250Mb/s94SFF-8472Compliance00Digitaldiagnosticfunctionalitynotincludedorundefined表3-15.基于SFF-8472的SFP56管理界面EEPROM针对56G-PAM4的特殊位QSFP56 QSFP56QSFP28QSFP+56G-PAM4。需遵循《SFF-8636Management3030InterfaceforCabledEnvironmentsRev2.9EEPROM56G-PAM43-16.SFF-8636QSFP56EEPROMQSFP56G-PAM4ADD.Value(hex)NameofField13908Encoding08h:PAM4140FFBR,nominal192400x40:50GBASE-CR,100GBASE-CR2,200GBASE-CR42226AReserved(26.5625GHz)表3-17.基于SFF-8636的QSFP56管理界面EEPROM针对56G-PAM4的特殊位SFP-DD/QSFP-DD/OSFP/DSFP SFP-DD、QSFP-DD、OSFPDSFPCommonManagementInterfaceSpecificationRev4.0EEPROM33PAGE1图3-10.基于CMIS4.0的Memory空间分配示意表3-18.基于CMIS4.0管理界面的EEPROM字节定义SI56G-PAM4SI 为了实现网络物理层芯片、硬件单板、连接器、铜缆、光模块等物理网络链路各模块之间的兼容性和界面一致性，IEEESI4-14-2IEEE802.3bjIEEE802.3cd100G-CR4200G-CR425G-NRZ56G-PAM4PAM4SNR35dB22.48dB@12.89GHz\h17.16dB@13.28GHzIEEE56G-PAM4物理链路，前向纠错（FEC）RS（544,514），期望能在纠前误码率不高于2.4e-4FEC1e-154-1.IEEE802.3bj100GBase-CR44-2.IEEE802.3cd200GBase-CR4通道类型Pre-FECBERFEC类型Post-FECBER100GBASE-CR4<1e-5RS(528,514)<1e-12200GBASE-CR4<2.4e-4RS(544,514)<1e-15表4-1.IEEE802.3100GBASE-CR4（25G-NRZ）与200GBASE-CR4（56G-PAM4）BER规格对比 1e-15平，但是大规模部署应用中，最终用户（比如数据中心）的期望是远高于这个标准RDMA1e-15子，诸如布线弯折、高温、电源波动、系统串扰等方面，均会不同程度折损系统级别误码率性能。56G-PAM4SI0-5SDD2130AWG1M-10-1528AWG2M-20-2526AWG3M-30-35-40036912150-5SDD2130AWG1M-10-1528AWG2M-20-2526AWG3M-30-35-4003691215182124L_Spec27GHzdB图4-3.IEEE802.3cd200GBASE-CR4SDD21规格及测试数据dBdBdBdB0SDD1130AWG1M-20-4028AWG2M-6026AWG3M0SDD1130AWG1M-20-4028AWG2M-6026AWG3M-80-100Spec.0369121518212427GHz0SCD2230AWG1M-20-4028AWG2M-6026AWG3M-80-10003691215182124Spec.27 GHz4-5.IEEE802.3cd200GBASE-CR4SCD22dBdBdBdB0SCC110SCC1130AWG1M-10-2028AWG2M-3026AWG3M-40-5003691215182124Spec.27GHz0SCD21-SDD210SCD21-SDD2130AWG1M-20-4028AWG2M-6026AWG3M-80-100036912151821Spec24 27GHz10ICN810ICN8642002468 10 12 14 16 18 20 22 24 26\hIL@13.28GHz(dB)ICN(mv,RMS)对于理想线缆模型或样品与实际场景中批量部署时的真实性能之间的差别，终端25G-NRZDAC56G-PAM4DAC有以下：环境温度、线缆弯折、以及浸泡环境（比如风冷环境和浸没式液冷环境）。环境温度PCB、TwinaxTwinax25℃40℃55℃。当前国内数据中心的布线情况来看，DAC（在冷风区），也有后出线（在热风区），DAC25℃55℃大概率的。所以终端用户在进行系统级互连设计时，必须要根据实际部署环境考虑DAC（SDD21）DAC4-9QSFP563m26AWGDAC25℃45℃时和65℃时，插入损耗分别增大了约4%和8%（\hdB@13.28GHz）。DACDAC插损vs温度15%10%5%0%-5%0℃25℃45℃65℃85℃-10%QSFP563m26AWG图4-9DAC线缆（QSFP563m26AWG）插入损耗随温度变化曲线线缆弯折4kw20kw服务器的密度不同就自然引起服务器至交换机布线密度不同、跨柜形式不同。但是不管怎样的布线密度或方式，具体到对线缆性能的影响，其实最主要的体现就是线缆弯折。线缆弯折对线缆的影响有两个层面，一是可靠性，即线缆在任何预期的、较极限的弯折方式下弯折，线缆是否会产生不可逆的物理损伤和电气性能失效，这种情况是由线缆的机械性能所决定其能承受的弯折极限，一般和线缆结构设计、线缆材料相SITwinax性在弯折中受到暂时的破坏所致，在内层包覆材料、外被结构的支撑下，再加上介质SI图4-10.4×OD弯折半径固定3点弯折QSFP28DAC时IL和SCD21-IL表现如上图所示，在以4×OD（成缆外径）弯折半径对一根100GQSFP28DAC进行3点（两端根部、中间位置）180IL(SCD21-ILlanes8lanesILlaneTwinax4xOD0~3%。此例仅做参考。不同类型的线缆（x1lane、x4lane、x8lane）和不同线径（32AWG~26AWG）成缆外径不同，弯折时的表现会略有差别。在数据中心高密度布线场景中，线缆弯折半径的需求通常由布线空间、机柜理线SI被严格限制的。这中间就存在希望弯折半径越大越好(SI（布线的角度）的矛盾。作为终端用户，需要在做系统互连设计甚至在更早期的线缆选样时，考虑实际布线时机房环境所需求的弯折半径，针对全场景的部署需求，来量化线缆弯25G200GDAC,通常能够做到在>5×ODSI4040综上所述，在实际场景中的温度、布线弯折这些客观存在，且非常大概率会出现的因素的影响下，其对SI性能的退化影响无法忽略。若考虑物理通道中的各个模块（4-2）DAC4-1156G-PAM4200GBASE-CR465℃4×OD\h图4-11.计入温度、弯折等退化因素下线缆插入损耗的裕量预留56G-PAM4SerDes1m3mDACFEC15（99.5%置信度）。交换机环回测试Cable\hIL@13.28GHzPre-FECBERPost-FECQSFP563m26AWG~15dB<1e-9<<1e-15QSFP561m30AWG~9dB<1e-11<<1e-15表4-2.200GDAC交换机环回测试取样结果44PAGE1 56G-PAM44-3兼容性和链路性能。标称线缆长度1m~3m注释线径32AWG~26AWG裸线绕线方式纵包(longitudinallywrappedbulkcable)差分插入损耗\hSDD21@13.28GHz<17.16dB-弯折损耗-高温损耗（在常温不弯折的条件下，考虑弯折和高温损耗）测量范围：0.01~19GHzSDD11/22ERL>11dB,IEEE802.3cd,Clause136.11.30.05~19GHzSCD11/22IEEE802.3bj,Equation(92-28)0.01~19GHzSCD21-SDD21IEEE802.3bj,Equation(92-29)0.01~19GHzSCC11/22IEEE802.3bj,Equation(92-30)0.2~19GHzCOM>3dB,IEEE802.3cd,Clause136.11.7阻抗（TDR）100ohm+/-10ohm表4-3.56G-PAM4无源铜缆SI规格汇总