Server, Switches und Router müssen miteinander verbunden werden, aber nicht jede Verbindung benötigt Glasfaser. Für kurze bis mittlere Distanzen innerhalb oder zwischen benachbarten Racks ist der Kupfer-Direktanschluss oft die bessere Wahl: günstiger, energieeffizienter und mit geringerer Latenz als optische Lösungen.
Doch „Kupferkabel“ ist nicht gleich Kupferkabel: DAC, ACC und AEC sind drei verschiedene Technologien, die sich hinter ähnlich aussehenden Steckern verbergen.
Die Wahl des richtigen Kabels hängt von Reichweite, Stromverbrauch und Betriebssicherheit ab.
💡 Die Funktionsweise von Kupfer-Verkabelungen - Was ist hierbei das Konzept?
Alle drei sind sogenannte Direct-Attach-Kabel: ein durchgehendes Twinax-Kupferkabel, das an beiden Enden fest mit den Steckverbindern (SFP, QSFP, OSFP usw.) verbunden ist, ohne separaten Transceiver und ohne steckbare Glasfaser-Patchkabel.
Dies gilt unabhängig davon, ob sich aktive Elektronik im Steckverbinder befindet. „Direct Attach“ beschreibt lediglich die feste Verbindung zwischen Kabel und Steckverbinder, nicht die Signalverarbeitung während der Übertragung.
Der eigentliche Unterschied zwischen DAC, ACC und AEC liegt darin, wie viel Elektronik in den Steckverbindern verbaut ist und wie diese das Signal beeinflusst.
ℹ️ DAC - Direktanschlusskabel (passiv)
Die einfachste und günstigste Option: reines Twinax-Kupfer ohne jegliche aktive Signalverarbeitung. Das Signal wird unverändert vom Sender zum Empfänger übertragen.
- Signalverarbeitung: keine (vollständig passiv)
- Reichweite: stark abhängig von der Datenrate und dem Kabelquerschnitt (AWG), bis zu 5 m bei 25G/100G je nach Querschnitt, typischerweise nur 1–2 m bei 800G
- Stromverbrauch: sehr gering, da es sich um ein rein passives Kabel ohne aktive Komponenten handelt.
- Latenz: Keine zusätzliche Verarbeitungslatenz, da sich kein Redriver oder Retimer im Signalweg befindet; lediglich die reine Laufzeitverzögerung durch das Kabel.
- Kosten: die günstigste Option
- Breakout: Auch als Breakout-Kabel erhältlich, z. B. 400G auf 4× 100G
Mit steigenden Datenraten wird der Signalverlust durch Kupfer schnell zum limitierenden Faktor. Deshalb werden passive DACs bei höheren Datenraten kürzer, dicker und steifer.
Ideal für: die kürzesten Verbindungen im Rack, z. B. vom Top-of-Rack-Switch zum Server.
ℹ️ ACC - Aktives Kupferkabel
ACC integriert eine kleine aktive Elektronik in die Steckverbinder: einen Redriver/Equalizer . Dieser verstärkt das elektrische Signal und kompensiert Kupferverluste: Er „frischt“ das Signal auf, anstatt es von Grund auf neu zu erzeugen.
- Signalverarbeitung: analoge Konditionierung (Redriver/Equalizer), keine Retiming-Funktion
- Reichweite: größer als bei passiven DACs, typischerweise bis zu etwa 5 m bei hohen Datenraten
- Leistungsaufnahme: gering, üblicherweise im niedrigen einstelligen Wattbereich
- Kabeldesign: dünner und flexibler als ein passiver DAC bei gleicher Reichweite
- Breakout: Auch als Breakout-Kabel erhältlich, z. B. 800G auf 2× 400G
Wichtig zu wissen: Ein Redriver erzeugt kein neues Taktsignal. Er kompensiert kabelbedingte Verzerrungen (Interferenz zwischen Symbolen), verstärkt aber gleichzeitig eingehendes Rauschen und Jitter, anstatt das Jitter-Budget zurückzusetzen. Dadurch stellt ACC eine Zwischenstellung zwischen DAC und AEC dar.
Ideal für: etwas mehr Reichweite oder ein handlicheres Kabel, ohne die volle Komplexität eines Retimers.
ℹ️ AEC - Aktives elektrisches Kabel
Die fortschrittlichste Kupferoption: Anstelle eines Redrivers verwendet AEC einen DSP-basierten Retimer in den Steckverbindern. Dieser stellt Takt und Daten vollständig wieder her (Clock Data Recovery) und überträgt ein vollständig regeneriertes Signal.
- Signalverarbeitung: vollständiges Retiming mit CDR
- Reichweite: die größte Reichweite aller Kupferoptionen, bis zu 7 m. Die maximale Reichweite hängt von der Formfaktorkombination ab: am größten, wenn beide Seiten den gleichen Formfaktor verwenden (z. B. OSFP↔OSFP), etwas kürzer bei Breakout-Konfigurationen, die verschiedene Formfaktoren mischen (z. B. OSFP↔QSFP-DD).
- Leistungsaufnahme: Deutlich höher als bei DAC/ACC, da der DSP-Retimer das Signal aktiv verarbeitet, anstatt es nur zu verstärken. Bei 800 Gbit/s sind das je nach Bauform etwa 10–13 W pro Kabelende bzw. ca. 21–26 W für das gesamte Kabel. Bei 400 Gbit/s ist sie deutlich geringer, etwa 4 W pro Ende (insgesamt ca. 8 W).
- Flexibilität: Auch als Breakout-Kabel erhältlich, genau wie DAC und ACC (z. B. 800G auf 2× 400G). Breakout ist nicht exklusiv für AEC; es ist bei allen Kupfer- und AOC-Varianten üblich.
Da der Retimer das Signal von Grund auf neu aufbaut, können AECs dünner und flexibler gefertigt werden als ein passives Kupferkabel gleicher Länge. Dies erweist sich als ein echter Vorteil in dicht bestückten modernen Racks.
Ideal für: 400G/800G-Verbindungen innerhalb des Racks oder zwischen benachbarten Racks, wenn die Reichweite des DAC nicht ausreicht, eine rein optische Lösung aber übertrieben wäre.
⁉️ Und wie sieht es mit Glasfaser aus?
Wenn keine der Kupferoptionen die Distanz überbrücken kann, kommt Glasfaser in zwei Formen zum Einsatz:
Aktives optisches Kabel (AOC), das wie DAC/ACC/AEC fest mit seinen Steckverbindern verbunden ist (und auch als Breakout-Kabel, z. B. 800G auf 2×400G, erhältlich ist), jedoch optisch statt elektrisch überträgt; oder ein klassischer steckbarer Transceiver mit separatem Glasfaser-Patchkabel , der je nach Transceiver-Typ deutlich größere Entfernungen von einigen hundert Metern bis zu mehreren zehn Kilometern ermöglicht.
AOC erreicht typischerweise bis zu 30 m, manchmal bis zu 100 m, bei einem merklich höheren Stromverbrauch als Kupfer, insbesondere bei hohen Datenraten.
Auch AEC benötigt bei 800G bereits eine beachtliche Menge Strom (ca. 21–26 W für das gesamte Kabel). AOC verbraucht bei vergleichbaren Datenraten tendenziell noch etwas mehr (etwa 24–34 W), sodass der Effizienzvorteil von Kupfer gegenüber Glasfaser bei den höchsten Datenraten zwar geringer wird, aber nicht verschwindet. Für kurze Verbindungen innerhalb und zwischen Racks sind DAC, ACC und AEC in den meisten Fällen die effizientere und kostengünstigere Wahl.
Grob gesagt gilt im Rechenzentrum: Die kürzesten Server-zu-ToR-Verbindungen (Top-of-Rack) laufen typischerweise über DAC, während längere oder Inter-Rack-Verbindungen (ToR-zu-Spine) eher AOC, AEC oder ACC verwenden.
⭐ Fazit - Welche Verkabelung eignet sich für welchen Fall?
- Kürzeste Distanz, maximale Effizienz, minimale Latenz? → DAC
- Etwas mehr Reichweite oder ein handlicheres Kabel? → ACC
- Höchste Geschwindigkeiten (400G/800G) mit maximaler Reichweite und Signalqualität? → AEC (allerdings geht dies bei 800G mit einem merklich höheren Stromverbrauch einher)
Kenntnisse über diese drei Technologien und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile ermöglichen Ihnen eine zuverlässigere, kostengünstigere und effizientere Verkabelung Ihres Racks.
