Apr 17, 2026

Kupfer vs. Glasfaser für KI-Rechenzentren: Beste Anwendungsfälle

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AI data center using copper inside racks and fiber between rows@hengtongglobal


Im vergangenen Jahr drehte sich bei der Konnektivität von KI-Rechenzentren die meiste Aufmerksamkeit um die Optik. Silizium-Photonik, Co-Packaged Optics (CPO) und 1,6T-Stecker wurden als unvermeidliche Zukunft angepriesen, während Direct Attach Copper (DAC) stillschweigend abgeschrieben wurde. Das Bild, das sich auf der Nvidia GTC 2026 und in Roadmap-Updates von Broadcom und den großen Hyperscalern ergab, ist differenzierter: Kupfer und Glasfaser werden nun voraussichtlich mindestens die nächsten Jahre nebeneinander existieren und jeweils das tun, was sie am besten können.

Für einen Glasfaserkabelhersteller ist dieses Nebeneinander kein Rückschlag. Es handelt sich um ein schärferes Spezifikationsproblem. Die Frage ist nicht mehr „Kupfer oder Glasfaser“, sondern „welche Verkabelungsphysik zu welchem ​​Segment eines KI-Clusters passt und wie entwerfen wir Verkabelungsanlagen, die über 800G-, 1,6T- und eventuell Hollow-Core-Bereitstellungen hinweg upgradebereit bleiben?“ In diesem Artikel wird dargelegt, wie wir darüber denken, basierend auf dem, was wir darin sehenAI-fähige Verkabelungsprojekte für RechenzentrenHeute.

Warum Kupfer für Scale-Up-Links immer noch im Bilde ist

Innerhalb eines einzelnen Racks oder über zwei benachbarte Racks hinweg begünstigt die Physik immer noch Kupfer. Passive DAC-Kabel funktionieren bei etwa ein bis zwei Metern bei 100 G pro Spur gut, darüber hinaus wird die Signaldämpfung zum begrenzenden Faktor. Aktive elektrische Kabel (AEC) erweitern diese Reichweite durch die Integration von Retimer-Chips in die Kabelbaugruppe. Dadurch können sich 800G-Links mit kurzer -Reichweite jetzt in Produktionsumgebungen auf etwa fünf bis sieben Meter und in einigen Labordemonstrationen sogar noch weiter erstrecken.

Diese Erweiterung reicht aus, um die meisten Intra{0}}Rack-GPU-zu-Switch-Pfade in aktuellen Rack-Designs der NVL--Klasse abzudecken, und dies geschieht in der Regel zu geringeren Kosten und weniger Strom pro-Port als ein vergleichbares optisches Modul. Jensen Huangs öffentlicher Vortrag bei GTC 2026 - Kupfer für Scale-up, Optik für Scale-out - spiegelt eher diesen Kompromiss wider als einen Rückzug von der Photonik. Broadcom hat ähnliche Kommentare dazu abgegeben, dass seine XPU-Kunden DAC gegenüber der 400G-SerDes-Generation bevorzugen, wiederum aus Leistungs- und Kostengründen. Für Teams, die eine tiefergehende Einführung in die Frage wünschen, wann Kupferverbindungen sinnvoll sind, finden Sie hier unsereDAC-Kabelführung für die Verbindung von Rechenzentrendeckt die Details auf Kabelebene- ab.

Ein Hinweis zum AEC-Markt: Credo Technology gilt weithin als der dominierende Anbieter von AEC-Retimer-Silizium, wobei die Zahlen oft im hohen 80er-Prozentbereich liegen, basierend auf Schätzungen der 650 Group. Wir weisen darauf hin, dass diese Zahlen eher in sekundären Berichten als in geprüften Aktiendaten kursieren und dass die „Zero-Link-Flap“-Zuverlässigkeitsgeschichte, obwohl sie in Hyperscale-Designs häufig wiederholt wird, eher eine Anwendungsgeschichte als eine universelle Eigenschaft von Kupfer im Vergleich zu Optiken ist.
 

Short-reach copper links inside and between adjacent AI racks@hengtongglobal

Wo Glasfaser in KI-Rechenzentren immer noch gewinnt

Der Reichweitenvorteil von Kupfer endet ungefähr dort, wo eine einzelne Rackreihe endet. Sobald eine Verbindung Gänge überqueren, eine Verbindung zu einer Rückgrat- oder Aggregationsschicht herstellen oder eine andere Halle erreichen muss, ist Glasfaser praktisch das einzig praktische Medium. Einige Szenarien, in denen bei KI-Cluster-Designs immer wieder Glasfasern ausgewählt werden:

  • Skalieren Sie-die Struktur zwischen Regalen und Hallen.Hier dominieren steckbare Optiken auf Singlemode- oder OM4/OM5-Multimode-Fasern, da Kupfer ohne aktive Regeneration einfach nicht 800G über eine Handvoll Meter übertragen kann. Hoher-Ballaststoffgehalt-MPO/MTP-Trunk- und Breakout-BaugruppenDen größten Teil dieses Verkehrs befördern moderne KI-Hallen.
  • Große Reichweite und DCI.Für Campus--GPU-Cluster, KI-Trainingsaufgaben, die sich über mehrere Gebäude erstrecken, oder die Verbindung von Rechenzentren, extrem verlustarme-Single-Mode-Glasfaserkabel wie z. BG.654.Ebietet das niedrigste Dämpfungsbudget und den besten Spielraum für Modulation höherer Ordnung.
  • Zukunftssicher-die Verkabelungsanlage.Kupferbaugruppen sind an eine bestimmte Geschwindigkeit und Reichweite gebunden. Ein heute im OM4- oder Single-{2}-Modus installierter Glasfaserstamm kann in der Regel mehrere Generationen von Transceivern transportieren, von 400G über 800G bis hin zu 1,6T, ohne dass ein neues Kabel verlegt werden muss.
  • Wärme- und Leistungsdichte in Reichweite.Da AI-Racks auf 120–200 kW zusteuern, wird das Wärme- und Biegemanagement von Kabelanlagen in bereits-dichten Kabelkanälen zu einer echten Einschränkung. Der kleinere Querschnitt und das geringere Gewicht von Glasfasern spielen hier eine größere Rolle als in klassischen Unternehmensrechenzentren.

Mit anderen Worten: Kupfer hat die Intra-Rack-Zone zurückerobert, aber sobald eine Verbindung eine Reihe überschreitet oder eine Hardware-Aktualisierung überstehen muss, ist Glasfaser über die gesamte Lebensdauer der Anlage hinweg weiterhin die günstigere Lösung.
 

High-density fiber backbone with MPO MTP trunks in an AI data center@hengtongglobal

Die optische Roadmap: LPO, CPO und Hohlkernfaser

Auf der optischen Seite lohnt es sich, drei Entwicklungen genau zu verfolgen, da sie die Anforderungen von Faseranlagen verändern.

LPO (Linear Pluggable Optics).LPO entfernt den DSP vom Transceiver und überlässt dem Host-Silizium den Ausgleich, wodurch die Modulleistung bei 800 G um etwa 40–50 % gesenkt werden kann. DerLPO MSAveröffentlichte im März 2025 seine 100G-pro-Lane-Spezifikation, die den Weg für eine breitere Anbieterunterstützung ebnete. LPO ist kein universeller Ersatz für DSP-basierte Optiken -, Verbindungsbudgets und hostseitige Ausgleichsanforderungen schränken den Einbauort ein -, aber für die Skalierung mit kurzer-Reichweite-im Inneren einer Halle ist es zunehmend praktikabler.

CPO (Co-Packaged Optics).Trotz des anhaltenden Hypes scheint die groß angelegte CPO-Integration für Scale-up-Links nun ein Ereignis der späten{2}Jahrzehnte zu sein. Die aktuelle öffentliche Roadmap von Nvidia deutet darauf hin, dass die Einführung von Optiken etwa im Jahr 2028 deutlich ausgeweitet-werden wird, also später als von vielen Investoren im Zeitraum 2024–2025 erwartet. Die Verzögerung steht im Einklang mit dem Kupfer-und-Glasrahmen: Die aktuelle AEC-basierte Skalierung-ist gut genug, dass die Branche noch nicht gezwungen ist, CPO-Ertrags- und Wartungsrisiken zu tragen.

Hohlkernfaser (HCF).Indem das Licht hauptsächlich durch Luft und nicht durch Silizium geleitet wird,hohle -Kernfaserreduziert die Ausbreitungslatenz um etwa ein Drittel und beseitigt weitgehend nichtlineare Beeinträchtigungen, die die Langstreckenkapazität einschränken. Dies ist für zwei aufkommende Anwendungsfälle von Bedeutung: latenzempfindliche Finanzhandelsnetzwerke, in denen Microsoft und andere Hyperscaler bereits HCF eingesetzt haben, und sehr große KI-Cluster, bei denen die Synchronisierungslatenz zwischen Trainingsknoten den Durchsatz zu beeinträchtigen beginnt. HCF ist immer noch deutlich teurer als Standard-Singlemode-Fasern. Die Preise werden in unterschiedlichen Währungen angegeben und schwanken je nach Quelle. Daher sollten Beschaffungsteams Anbieterangebote direkt validieren, anstatt sich auf Schlagzeilenzahlen zu verlassen.

Ein praktischer Rahmen: Wann sollte man sich für Kupfer oder Glasfaser entscheiden?

Basierend auf typischen Verbindungsbudgets für KI-Rechenzentren im Jahr 2026 sieht ein vernünftiger Standardentscheidungspfad wie folgt aus:

  • Intra-Rack, unter 2 m, 800G:Passiver DAC ist normalerweise die richtige Wahl. Niedrigste Kosten, geringster Stromverbrauch, kein Retimer erforderlich.
  • Intra-rack zum benachbarten Rack, 3–7 m, 800G:AEC ist wettbewerbsfähig, wenn das Design stabil ist und die Reichweite innerhalb der Retimer-Spezifikationen liegt. Ab etwa sieben Metern sieht die Optik im Hinblick auf die Gesamtbetriebskosten besser aus.
  • Zwischen-Rack, über eine Reihe oder zu einem Schalter in der Mitte-von-Reihen:Steckbare Optik auf OM4/OM5- oder Singlemode-Faser. Es lohnt sich, LPO zu prüfen, wenn das Host-Silizium es unterstützt und das Verbindungsbudget knapp genug ist, dass eine Energieeinsparung von 40–50 % sinnvoll ist.
  • Cross-Halle, Campus oder DCI:Single-Mode-Faser mit extrem-niedrigem-Verlust G.654.E oder G.652.D für Neubauten. Vorkonfektionierte MPO/MTP-Trunks vereinfachen die Installation und zukünftige Upgrades.
  • Latenz-kritische oder sehr große synchronisierte Cluster:Evaluieren Sie Hohlkern-Fasern für ausgewählte Verbindungen, anstatt sie im Großhandel zu ersetzen. Der wirtschaftliche Fall ist am stärksten, wenn jede Mikrosekunde Einweglatenz messbare Downstream-Kosten verursacht.

Dieser Rahmen ist bewusst eher bedingt als absolut. Bei realen Einsätzen werden zwei oder drei dieser Kategorien in derselben Halle gemischt, weshalb sie strukturiert und generationsunabhängig sindKonnektivitätslösungen für Rechenzentrenwichtiger als die Optimierung eines einzelnen Linktyps.

Was das für die Verkabelungsteams von Rechenzentren bedeutet

Für Teams aus den Bereichen Beschaffung, Netzwerkarchitektur und Verkabelungstechnik sind die praktischen Erkenntnisse ziemlich konkret. Erstens: Spezifizieren Sie Kupfer nicht über sein Reichweitenfenster hinaus. Ein großzügiges AEC-Budget ist kein Ersatz für ein richtiges Glasfaser-Backbone, da die nächsten beiden Transceiver-Generationen nicht über diese Kupferbaugruppen laufen werden. Zweitens legen Sie MPO/MTP-Trunks mit einer hohen -Anzahl an Glasfasern-auf der Scale-out-Fabric fest, da die Portdichte auf AI-Switches weiter steigt. Drittens wählen Sie Single-Mode-Faser mit extrem -niedrigem-Verlust- für Backbone- und DCI-Pfade, bei denen die Anlage voraussichtlich zwei oder drei Transceiver-Aktualisierungen übersteht. Viertens: Beginnen Sie mit der Evaluierung von HCF auf Linkbasis für latenzkritische- oder Langstrecken-KI-Szenarien, anstatt auf die allgemeine-Verfügbarkeit zu warten.

Die Schlagzeile lautet nicht, dass Kupfer die Glasfaser übertrifft oder dass die Glasfaser an Boden verliert. Die Grenze zwischen ihnen hat sich verschärft und die Segmente auf der Glasfaserseite dieser Grenze - Skalierung-out, große Reichweite, zukünftiger Kapazitätsspielraum - sind genau die Segmente, die in KI-Rechenzentren am schnellsten wachsen.

FAQ

Ersetzt Kupfer Glasfaser in KI-Rechenzentren?

Nein. Kupfer hat die sehr kurze -Reichweiten--Rack-Zone zurückerobert, hauptsächlich über AEC, aber alles über etwa sieben Meter läuft immer noch über Glasfaser. Die beiden Technologien koexistieren in definierten Schichten und konkurrieren nicht um dieselben Verbindungen.

Was ist der Unterschied zwischen DAC und AEC?

DAC besteht aus passivem Kupfer und ist auf etwa ein bis zwei Meter bei 100 G pro Spur begrenzt. AEC fügt Retimer-Chips in die Kabelbaugruppe ein, um das Signal zu regenerieren, wodurch die Reichweite bei 800 G auf etwa fünf bis sieben Meter erweitert wird, wobei im Vergleich zu DAC ein geringfügiger Leistungsnachteil besteht.

Wann sollte ich LPO anstelle herkömmlicher steckbarer Optiken verwenden?

LPO ist eine Überlegung wert, wenn die Verbindung kurz ist, das Host-Silizium einen linearen Antrieb unterstützt und die Leistungsreduzierung Priorität hat. Bei längeren Strecken oder dort, wo der Spielraum für den Host-Ausgleich gering ist, bleiben DSP--basierte Pluggables die sicherere Wahl.

Ist Hohlkernfaser für den Mainstream-Einsatz bereit?

HCF wird für bestimmte Anwendungsfälle produziert, - insbesondere für Finanznetzwerke mit geringer-Latenz und ausgewählte Hyperscaler-Bereitstellungen -, aber der Preis oder die Lieferung erfolgt noch nicht auf einem Niveau, das standardmäßige Single-{3}Mode-Glasfaserkabel in allgemeinen Unternehmens- oder Rechenzentrumsverkabelungen ersetzen würde. Erwarten Sie in den nächsten Jahren eine schrittweise Ausweitung auf KI-Cluster-Backbones.

Welchen Glasfasertyp sollte ich für die Skalierung-des KI-Rechenzentrums angeben?

Für kurze Intra{0}}Hallenverbindungen bleiben OM4- oder OM5-Multimode mit MPO/MTP-Trunks bei 400G und 800G kosteneffizient. Für alles, was Gebäude durchquert oder 1,6T und mehr transportieren muss, ist der Single-{8}}Modus mit niedrigem-Verlust G.652.D oder extrem-niedriger-Verlust G.654.E die sicherere Langzeitspezifikation.

Leidet Kupfer wirklich nicht unter Temperaturempfindlichkeit?

Kupferbaugruppen reagieren weniger empfindlich auf die spezifischen Ausfallarten optischer -Module-, die manchmal unter thermischer Belastung auftreten, sind jedoch nicht immun gegen Umwelteinflüsse. Die Integrität des Steckverbinders, die Biegung des Kabels und die Alterung sind immer noch von Bedeutung. Das Zuverlässigkeitsargument für Kupfer in Scale-up-Links bezieht sich auf das Verhalten auf Systemebene in dichten Racks und nicht darauf, dass Kupfer grundsätzlich ausfallsicher ist.

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