如今，许多数据中心正在部署更高速的服务器线缆，这些被部署在各种私有、公有和混合云接入层位置的线缆遍布全球。
这些服务器和存储连接被用来支持各种新兴服务和应用，跨越多个行业。拥有最快吞吐量和处理时间的数据中心具有数字优势，而符合行业标准的网络设备和连接正在引领潮流，帮助推动市场变革性的创新。新的移动云应用工具不断涌现，使用户无论身在何处都能方便地连接到更多的数字服务，并解锁最佳的体验，所有这些都得益于高速布线。
一些行业已经在利用快速响应时间和大型处理能力的优势，例如：金融、软件服务、医疗保健、制造业等。新的400G网络交换机正在被部署，连接到网络核心，并最终实现更快的末端服务器速率。目前，业界对下一代400G和800G端口速率的讨论非常热烈，这些速率正在被超大规模数据中心、云提供商和一些大规模企业采用。虽然400G速率最终将进入更多的大型企业，用于交换机层级之间的上行链路以处理越来越多的数据，但服务器连接的带宽和延迟需要跟上电子商务和新兴技术的发展，如高级数据分析、机器学习 (ML)、人工智能 (AI)、远程医疗、网上银行、高分辨率视频内容和其他实时应用。幸运的是，高速直连线缆（DAC）正在跟上这些日益增长的需求，确保交换机到服务器的网络接口连接不会成为最薄弱的环节。
直连铜缆以其最低的延迟而闻名，这是所有短距离连接选项中延迟最低的。这是因为光连接在将电信号转换为光信号然后再转换回电信号时会产生可测量得到的延迟。当部署25G和100G服务器连接时，在3米以内的高速连接中不需要使用有源光纤。此外，直连铜缆也不需要前向纠错（也称为FEC），这是在高速连接中用于检测和纠正错误的方法，会增加额外的延迟。DAC的线缆线规（AWG）可以帮助克服对FEC的需求，这一点很重要，因为大型的公有云并不适合每个企业。例如，受到严格监管的金融和医疗保健机构往往会发现，由于对客户私人信息有严格的安全要求，因此很难做到合规；仅这一点就能使小型化私有云系统成为最佳选择。
公有云之所以受欢迎，是因为它们非常适合在典型应用使用率未知的情况下提供无限的计算能力。然而，当有持续的大量工作流处理需求时，拥有私有云或混合云在经济上更有意义。对于规模为10到100+机柜的大型企业用户来说，通常会发现长期运营私有云更经济。在今天的数据中心，拥有100G下行和400G上行的系统处于领先地位。100G QSFP28交换机和服务器网络接口连接在市场上很容易获得，并提供从100G端口分支至高密度25G服务器和存储连接的选项，更大的企业数据中心已经在考虑需要200G下行链路端口速率的需求，预计未来将需要更快的连接速率。
在设计云系统时，敏捷性也是一个关键考虑因素，选择正确的布线可以帮助您减少 IT 预算中的不确定性。许多本地和公有云数据中心利用柜顶（ToR）服务器机柜模块在需要时部署更多计算能力。可重复的设计使得服务器机柜模块的快速部署成为可能，并允许用户轻松地按步骤扩展。结合直连铜缆，ToR系统也可以更经济，因为云服务器系统众所周知的非常耗电并会产生大量热量。
除了直连铜缆的低成本外，功耗也是成本的另一个关键考虑因素。ToR系统中的许多短距离连接都是理想的使用DAC的场景。无源DAC端口的功耗最低，这有助于为数据中心降低功耗以及冷却成本做出贡献。当进行短距离连接时，直连铜缆是受欢迎的选择；然而，如果您需要更长的距离，带有嵌入式收发器的有源光缆（AOC）可以远距离传输，但比使用DAC消耗更多电力。结构化布线加收发器解决方案需要消耗更多的电力，通常每个端口消耗1.2w用于25G和3.5w用于100G。
支持更快传输速率的能力与用于将数据转换为数字信号的二进制编码方案有很大关系。非归零（NRZ）是最常用的编码方案，长期以来一直在数据传输中使用。NRZ使用两种不同的电平来表示二进制数字，其中正电压表示“1”，负电压表示“0”。这种编码在过去几十年中已经显著发展，并主要用于支持数据中心链路中每通道1G、10G和25G的比特率。
PAM4编码在NRZ编码相同的信号周期内提供了两倍的比特率，通过使用四种电平而不是两种，并支持50G和100G的单通道信号速率，且不会增加通道损耗。对于小型可插拔技术，PAM4现在为我们提供了单通道SFP56直连50G和四通道QSFP56直连200G，这是短距离服务器连接的下一个速度台阶。PAM4也是赋能400G应用的原因，双密度8通道QSFP-DD接口依赖于相同的PAM4 50G比特率来实现400千兆（即，50GGx 8通道），这非常适合交换机到交换机部署。
然而，PAM4提供的吞吐量增加是有代价的。PAM4需要FEC，这会增加延迟，通常在100到500毫秒之间。由于PAM4的FEC增加了延迟，目前速率和延迟的最佳组合选项是4通道QSFP28标准DAC，它使用NRZ支持100G，并使用不需要FEC的25G比特率，最长可达3米。
尽管大多数企业数据中心刚开始转向使用单通道SFP28 DAC的25G服务器连接，但4通道QSFP28 DAC和分支线缆使迁移到高速、低延迟服务器连接成为可能，以支持新兴的实时应用。对于高频金融交易、边缘计算、互动游戏、视频会议、人工智能、实时监控和数据分析等应用，超过100ms的延迟可能会显著影响性能。例如，在游戏方面，超过100ms的延迟意味着玩家会感觉到明显的滞后。对于希望支持这些应用的数据中心来说，这些交换机到服务器连接的延迟设计应该是一个关键焦点，使QSFP28 DAC成为最佳选择。
ToR交换机到服务器部署的DAC将继续存在，并会带您到达您需要去的地方。在规划您的下一个服务器和存储部署时，请记住并非所有线缆都是一样可靠的，所选的线缆应该以行业标准进行电气测试，以确保无忧的高速连接。使用符合行业标准的布线确保互操作性，这意味着您选择的解决方案应该可以与同一生态系统内的任何供应商的交换机一起工作，例如以太网和InfiniBand。关键的收获是，引入PAM4编码技术使DAC和AOC能够支持10到400G直连，包括使用NRZ编码技术的最低延迟100G选项的QSFP28 DAC，用于支持新兴的实时应用，帮助预算开支的超额不再那么离谱。