100G für GPU-Server: QSFP28 SR4, LR4, CWDM4, DAC oder AOC – was passt?

Sie stehen vor der Aufgabe, einen 100G-Anschluss für einen GPU-Server, ein Storage-Node oder ein kleines KI-Cluster auszuwählen – und die Auswahl reicht von QSFP28 DAC und AOC bis hin zu SR4, CWDM4 und LR4. Alle Optionen liefern 100GbE, unterscheiden sich aber deutlich bei Reichweite, Verkabelungskomplexität, Flexibilität und Betriebsrisiken.

Die schnelle Entscheidungshilfe lautet: im gleichen Rack oder benachbarten Rack ist meist ein QSFP28-DAC oder AOC sinnvoll, je nach Kabellänge und Handhabung. Ab über ca. 30–50 m wird Multimode-SR4 interessant, darüber hinaus Singlemode mit CWDM4 (bis 2 km) oder LR4 (bis 10 km). Gleichzeitig müssen Host-Support, FEC, QSFP28-Coding, Stecker (MPO vs. LC) und vorhandene Infrastruktur passen.

Wichtig ist auch der Kontext: Aktuelle NVIDIA- und andere Enterprise-KI-Referenzarchitekturen nutzen für den eigentlichen GPU-Fabric-Verkehr häufig 200G oder 400G. Dennoch bleibt 100GbE hochrelevant – etwa für kleinere KI-Cluster, Storage-Backends, Spine-/Core-Uplinks, Management-Fabrics oder Migrationsszenarien, in denen Sie 100G-Hosts in eine 200/400G-Umgebung einbinden.

Schnellantwort: Wann DAC, wann AOC, wann SR4, CWDM4 oder LR4?

Kurz zusammengefasst:

• DAC (100GBASE-CR4): Allerkürzeste Distanzen (1–3 m, teils bis 5 m) im gleichen Rack, wenn Host und Switch passive Kupferkabel sauber unterstützen. Geringste Komplexität und Kosten, aber steifer und distanzbegrenzt.
• AOC (Active Optical Cable): Racks und Reihen im Bereich von typischerweise 3–20+ m, wenn Sie flexible, leichtere Kabel und einfache Handhabung wollen, ohne separate Patchkabel und SFPs zu planen.
• QSFP28-SR4 (100GBASE-SR4): Strukturierte Multimode-Verkabelung mit MPO/MTP, bis 70 m auf OM3 bzw. 100 m auf OM4 (laut aktueller Cisco-100G-QSFP-Datenblätter). Ideal, wenn schon ein MPO-Backbone existiert.
• QSFP28-CWDM4: Singlemode bis 2 km mit duplex LC, wenn Sie mehrere 100G-Links über mittlere Distanzen konsolidieren möchten – etwa zwischen Rechenzentrumsräumen oder kleinen Standorten.
• QSFP28-LR4 (100GBASE-LR4): Bis 10 km auf Singlemode mit duplex LC, z. B. für Campus-Backbones oder Rechenzentrums-zu-Rechenzentrums-Verbindungen.

Alle Varianten nutzen in der Regel vier elektrische 25G-Lanes im QSFP28-Port, unterscheiden sich aber auf der optischen bzw. elektrischen Seite. Nicht jeder Port beherrscht alle Standards oder Breakout-Modi – prüfen Sie also immer die Kompatibilitätslisten Ihres Servers und Switches.

Quick Answer – 100G für GPU-Server auswählen
Wenn der GPU-Server im gleichen Rack mit dem Top-of-Rack-Switch steht und die Distanz unter ca. 3 m bleibt, ist ein 100G-QSFP28-DAC in vielen Umgebungen die einfachste Lösung. Für 10–20 m im Gang ist meist ein QSFP28-AOC praktischer. Setzen Sie auf MPO-basierte Infrastruktur, passt häufig QSFP28-SR4; bei größeren Entfernungen bis 2 km bzw. 10 km sind CWDM4 bzw. LR4 die Standards der Wahl.

Vergleichstabelle: DAC, AOC, SR4, CWDM4, LR4

*Nicht jeder QSFP28-Port oder jedes SR4-Modul unterstützt Breakout; immer die Spezifikation des Hosts prüfen.

Option 1: 100G-QSFP28-DAC (CR4) – einfach und kurz

Was es ist: Ein 100G-QSFP28-DAC ist ein passives Kupferkabel mit an beiden Enden fest vergossenen QSFP28-Steckern. Im 100GBASE-CR4-Profil werden vier elektrische 25G-Lanes pro Port genutzt, die direkt per Kupfer verbunden sind.

Typische Reichweite: Im Cisco-Portfolio (und gängigen Server-/Switch-Ökosystemen) decken passive 100GBASE-CR4-DACs üblicherweise 1–5 m ab. Ob eine bestimmte Länge funktioniert, hängt stark von Host-SerDes, FEC-Einstellungen und Kabelqualität ab.

Vorteile:

• Sehr geringe Komplexität: ein Kabel verbinden – fertig.
• Keine optische Reinigung, keine MPO-Polarisierung, keine Patchfelder.
• Sehr gut geeignet für ToR-Anbindung von GPU-Servern im gleichen Rack.

Nachteile:

• Begrenzte Distanz, oft maximal einige Meter.
• Relativ steif und schwer – eng befüllte Racks können unhandlich werden.
• Host-abhängige FEC-Anforderungen; nicht jede Plattform unterstützt jede Kabelgeneration oder -länge.

Wann Sie DAC für 100G-GPU-Server wählen sollten:

• GPU-Server steht im gleichen Rack wie der 100G-Switch.
• Distanz liegt typischerweise bei 1–3 m.
• Sie bevorzugen die einfachste und robusteste Lösung ohne optische Infrastruktur.
• Sie haben Host- und Kompatibilitätslisten geprüft und wissen, dass der Server 100G-CR4-DAC in der gewünschten Länge unterstützt.

Passende Produkte finden Sie in der QSFP28-100G-DAC-Kategorie bei Fibermarkt.

100G-QSFP28-DAC-Kabel für kurze GPU-Links ansehen

Option 2: 100G-QSFP28-AOC – flexibel im Rack und Gang

Was es ist: Ein Active Optical Cable (AOC) ist ein fest konfektioniertes optisches Kabel mit integrierten QSFP28-Transceivern an beiden Enden. Es ersetzt zwei einzelne Module plus LWL-Patchkabel.

Typische Reichweite: Je nach Produkt sind mehrere Meter bis einige Dutzend Meter üblich. Für klassische Rack-zu-Rack- oder Zeilenverbindungen reicht dies in vielen Rechenzentren aus.

Technische Eigenschaften:

• Lichtwellenleiter statt Kupfer – leichter und flexibler als DAC.
• Elektrisch weiterhin vier 25G-Lanes im QSFP28-Port; das optische System ist im Stecker integriert.
• Aktiv bedeutet: Elektronik im Stecker – Host-Firmware und Stromversorgung müssen kompatibel sein.

Vorteile:

• Deutlich flexibleres Kabel als DAC, leichter zu verlegen.
• Kein Planen von separaten Transceivern und Duplex/MPO-Patchkabeln.
• Sehr gut für Rack-übergreifende 100G-GPU- oder Storage-Links im gleichen Gang.

Nachteile:

• Optische Enden sind nicht feldtrennbar; die komplette Baugruppe muss getauscht werden.
• Feste Länge – Auf- oder Abrüsten erfordert Kabelwechsel.
• Wie bei DAC: Kompatibilität mit Server-/Switch-QSFP28-Implementierungen prüfen.

Ein Beispiel ist das QSFP28-zu-QSFP28-100G-AOC von Fibermarkt, das für typische Rack-Distanzen ausgelegt ist.

QSFP28-100G-AOC für flexible Rack-Verkabelung prüfen

Option 3: 100GBASE-SR4 mit QSFP28 – MPO-Multimode bis 100 m

Was es ist: 100GBASE-SR4 nutzt vier optische Lanes à 25G in jede Richtung über ein MPO/MTP-Multimodekabel. Auf elektrischer Seite im QSFP28-Modul laufen ebenfalls vier 25G-Lanes.

Standardspezifische Reichweite (Cisco-Datenblatt):

• Bis 70 m auf OM3-Fasern.
• Bis 100 m auf OM4-Fasern.

Diese Angaben beziehen sich auf standardisierte 100GBASE-SR4-Transceiver, unter anderem dokumentiert im aktuellen Cisco-100G-QSFP-Datenblatt. Konkrete Module können abweichende Spezifikationen haben, sollten aber in diesem Rahmen liegen.

MPO ist nicht LC: SR4 nutzt MPO/MTP. Sie benötigen:

• den richtigen MPO-Typ (z. B. MPO-12, männlich/weiblich),
• die passende Polarisierung (A/B/C),
• die korrekte Multimode-Faserqualität (OM3/OM4).

Eine direkte Umstellung von LC auf MPO ist nicht möglich, ohne entsprechende Fanout- oder Migrationselemente. SR4 ist daher vor allem dort attraktiv, wo bereits ein MPO-basiertes Backbone existiert.

Typischer Einsatz bei GPU/AI:

• Verbindung von GPU-Servern zu Leaf-/Spine-Switches innerhalb eines Pods mit Multimode-Backbone.
• 100G-Verbindungen zwischen Storage-Nodes und Aggregation, wenn die Distanz die DAC/AOC-Länge übersteigt.
• Kompakte 100G-Uplinks von Access-Switches zur Core-Ebene innerhalb eines Rechenzentrums.

Ein Beispielmodul ist das QSFP28-100G-SR4 von Fibermarkt.

100GBASE-SR4-QSFP28 für MPO-Multimode-Backbones auswählen

Option 4: 100G-CWDM4 – 2 km Singlemode mit duplex LC

Was es ist: 100G-CWDM4 bündelt vier Wellenlängen (Coarse WDM) im Bereich um 1310 nm auf ein Singlemode-Duplex-Paar (LC). Auf elektrischer Seite im QSFP28 befinden sich ebenfalls vier 25G-Lanes.

Reichweite: Für den hier relevanten CWDM4-Typ beträgt die spezifizierte Reichweite üblicherweise bis zu 2 km über Singlemode-Faser. Dies gilt als Standardangabe; einzelne Produktdatenblätter können abweichen.

Vorteile von CWDM4:

• Benötigt nur ein LC-Duplexpaar pro 100G-Link.
• Ideal für Entfernungen von mehreren hundert Metern bis 2 km.
• Gut skalierbar, da Singlemode-Infrastruktur in vielen Rechenzentren und Campus-Umgebungen Standard ist.

Typische GPU-/AI-Anwendungsfälle:

• Uplinks von GPU-Pods oder Storage-Clustern in ein zentrales Spine/Core-Netz über mittlere Distanzen.
• Anbindung von Edge- oder sekundären Maschinenräumen an das zentrale Rechenzentrum.
• Migrationsszenarien, in denen 100G-GPU-Server in eine 200G/400G-Kernstruktur eingebunden werden (z. B. über Aggregationslayer).

Ein passendes Modul ist das QSFP28-100G-CWDM4 von Fibermarkt.

Option 5: 100GBASE-LR4 – bis 10 km über Singlemode

Was es ist: 100GBASE-LR4 nutzt vier Wellenlängen im 1310-nm-Bereich über Singlemode-Duplex (LC), ähnlich CWDM4, jedoch mit anderen Wellenlängenrastern und einem Reichweitenprofil bis 10 km. QSFP28-seitig bleiben es vier 25G-Lanes.

Standardspezifische Reichweite:

• Bis zu 10 km auf Singlemode-Fasern für 100GBASE-LR4.

Typische Einsatzbereiche:

• Campus-Backbones zwischen Gebäuden oder Rechenzentren.
• Verbindungen zwischen GPU-/Storage-Clustern in verschiedenen Lokationen innerhalb eines Campus.
• Integration von 100G-Inseln in eine zentrale Core- oder Interconnect-Architektur.

Beachten Sie, dass bei größeren Distanzen Linkbudget, Dispersion und Faserqualität eine wichtige Rolle spielen. Planen Sie Reserven für Dämpfung durch Spleiße, Patchfelder und Alterung ein.

Ein typisches LR4-Modul ist das QSFP28-100G-LR4 von Fibermarkt.

100GBASE-LR4-QSFP28 für Campus- und DC-Uplinks vergleichen

QSFP28-Formfaktor, 25G-Lanes und Kompatibilität

QSFP28 ist der gängige Formfaktor für 100GbE in Servern, Switches und Storage-Systemen. Typischerweise werden darin vier elektrische Lanes à 25 Gbit/s genutzt, die je nach Modul auf Kupfer, Multimode oder Singlemode umgesetzt werden.

Wichtig: Der Formfaktor allein garantiert keine Kompatibilität. Es reicht nicht, dass “QSFP28” auf Modul, Kabel und Port steht. Sie müssen unter anderem prüfen:

• Host-Support: Unterstützt der GPU-Server oder NIC-Typ 100G-CR4, -SR4, -CWDM4, -LR4 bzw. AOC in dieser Generation?
• Vendor-Coding: Sind Coding/EEPROM-Inhalte mit Ihrer Plattform freigegeben (Original, kompatibel, gebrandet)?
• FEC-Einstellungen: Passt das Forward Error Correction-Profil des Hosts zum Link (besonders bei DAC und längeren Kupferstrecken)?
• Breakout-Modi: Falls Sie 4×25G oder 2×50G planen – unterstützt der Port diese Betriebsart überhaupt?
• Firmware-Version: Manchmal hängen 100G-Link-Features oder -Stabilität an bestimmten NIC-/Switch-Firmwareständen.
• Steckertyp & Polarity: QSFP28-SR4 verlangt MPO/MTP, CWDM4/LR4 verlangen LC; AOC/DAC haben feste QSFP28-Stecker.
• Fasertyp & Reichweite: OM3 vs. OM4, Singlemode, Dämpfung, Reserve im Linkbudget.

Ein sinnvoller Startpunkt ist die allgemeine QSFP28-100G-Kategorie von Fibermarkt, kombiniert mit den Kompatibilitätslisten Ihres Server- oder Switch-Herstellers.

QSFP28-100G-Module nach Bauart und Reichweite filtern

Kompatibilitäts-Checkliste für 100G-Verbindungen an GPU-Servern

Nutzen Sie diese Checkliste, bevor Sie Ihre 100G-Lösung bestellen:

1. Host- und Switch-Port

• Ist der Port physisch QSFP28 (nicht QSFP+, QSFP56 oder OSFP)?
• Welche 100G-Standards sind laut Datenblatt unterstützt (CR4, SR4, LR4, CWDM4, AOC)?
• Werden DAC und AOC aktiv/passiv explizit freigegeben?

2. Firmware und FEC

• Läuft eine Firmware-Version, die die geplanten 100G-Profile stabil unterstützt?
• Ist die passende FEC-Art aktivierbar bzw. laut Hersteller erforderlich (z. B. RS-FEC für längere DACs)?

3. Transceiver-/Kabel-Coding

• Akzeptiert das System kompatible Module oder verlangt es Original-Coding?
• Gibt es bestehende Kompatibilitätserfahrungen mit den geplanten Fibermarkt-Modellen in Ihrer Plattform?

4. Physische Infrastruktur

• Gibt es bereits ein MPO-Multimode-Backbone? Wenn ja, passt SR4 (MPO-Typ, Polarity, OM3/OM4)?
• Oder haben Sie ein LC-basiertes Singlemode-Backbone, das für CWDM4/LR4 geeignet ist?
• Ist ausreichend Platz im Rack für DAC-Biegeradien und -Kabeldichte vorhanden?

5. Linkbudget & Reserve

• Liegt die Streckenlänge innerhalb der standardspezifischen Reichweiten (z. B. 2 km CWDM4, 10 km LR4)?
• Sind Dämpfung, Spleiße und Patchpanels in einer Budgetrechnung berücksichtigt?
• Planen Sie eine Sicherheitsreserve für spätere Erweiterungen oder Alterung der Fasern ein?

Vier typische Szenarien und was Sie wählen sollten

Szenario 1: Einzelner GPU-Server im ToR-Rack (1–3 m)

Situation: Ein GPU-Server mit 100G-Port steht im gleichen Rack wie ein 100G-ToR-Switch. Distanz 1–3 m.

Empfehlung: Ein passives 100G-QSFP28-DAC-Kabel, sofern Ihre Plattform 100GBASE-CR4 klar unterstützt. Es bietet die geringste Komplexität und vermeidet optische Reinigungsaufwände. Prüfen Sie Host-FEC-Empfehlungen für die gewünschte Kabellänge.

Szenario 2: Kleines KI-/GPU-Pod über mehrere Racks (10–20 m)

Situation: Mehrere GPU-Server und ein Storage-Node verteilen sich über zwei bis drei Racks im gleichen Gang. Distanz bis etwa 10–20 m.

Empfehlung: QSFP28-AOC. Die Kabel sind flexibel genug für saubere Kabelführung zwischen Racks und entlasten Sie von MPO-/LC-Patchfeldplanung. Wenn Sie bereits strukturierte Multimode-Verkabelung mit MPO besitzen, kann alternativ QSFP28-SR4 sinnvoll sein.

Szenario 3: GPU-Pod zu Core/Spine in einem anderen Raum (100–500 m)

Situation: Ein GPU- oder Storage-Pod in Raum A muss mit einem Spine/Core in Raum B verbunden werden. Distanz einige hundert Meter, strukturiertes Singlemode-Backbone mit LC vorhanden.

Empfehlung: QSFP28-CWDM4 über das vorhandene Singlemode-Duplexpaar. Sie nutzen den Backbone effizient aus, erhalten Reserve bis 2 km und können 100G-Uplinks sauber in ein 200/400G-Core integrieren (z. B. via 4×100G-Bundles).

Szenario 4: Campus- oder DC-Interconnect bis 10 km

Situation: Zwei Rechenzentrumsstandorte oder ein Campus-Core müssen mit 100G-Uplinks verbunden werden. Distanzen im Kilometerbereich, dedizierte Singlemode-Trassen.

Empfehlung: QSFP28-LR4 (100GBASE-LR4). Damit sind Reichweiten bis 10 km abgedeckt, sofern Faserdämpfung und optisches Budget in der Planung berücksichtigt werden. LR4 eignet sich gut als 100G-Schicht neben einem 200/400G-Fabric, z. B. für Management-Netze, Storage-Backups oder Mandanten-Core-Verbindungen.

Rolle von 100GbE in modernen KI-/GPU-Architekturen

Aktuelle Referenzarchitekturen im NVIDIA-Umfeld und bei anderen Herstellern nutzen für die GPU-zu-GPU-Kommunikation in großen Clustern in der Regel 200G oder 400G-Fabrics. Hier kommen NICs, Switches und LinkX-Verkabelung mit höheren Geschwindigkeiten und moderneren Signalverfahren zum Einsatz.

Dennoch bleibt 100GbE strategisch wichtig, unter anderem für:

• Kleinere KI-Cluster mit wenigen GPU-Servern, bei denen 100G das wirtschaftlich sinnvollste Verhältnis aus Kosten und Bandbreite darstellt.
• Storage-Anbindungen, etwa NVMe-over-Fabrics oder Objektspeicher-Cluster, bei denen 100G pro Node oft mehr als ausreichend ist.
• Core-/Spine-Uplinks in hybriden Umgebungen, wo 100G als Access-Layer in eine 200/400G-Midplane einspeist.
• Management- und Service-Fabrics, Backup-Netze und Mandantensegmente.

Die offizielle Dokumentation zu NVIDIA-Quantum-, Spectrum- und LinkX-Produktreihen zeigt klar, dass weiterhin DAC, AOC, Multimode und Singlemode für 100G- und 400G-Umgebungen parallel genutzt werden. Sie finden diese Informationen in den NVIDIA Networking-Dokumenten.

FAQ: 100G-Verbindungen für GPU-Server

Quellen und Methodik

Die in diesem Artikel genannten Reichweiten, Steckertypen und Protokolle basieren auf:

• Standardspezifikationen für 100GBASE-SR4, -LR4, CWDM4 und 100GBASE-CR4.
• Herstellerangaben wie im Cisco-100G-QSFP-Datenblatt (z. B. 70 m OM3 / 100 m OM4 für SR4 sowie typische DAC-Reichweiten von 1–5 m).
• NVIDIA-Dokumentation zu Quantum-, Spectrum- und LinkX-Produktlinien, die den Einsatz von DAC, AOC, Multimode und Singlemode in modernen KI-Fabrics beschreibt.

Beachten Sie, dass produktindividuelle Datenblätter zusätzliche oder leicht abweichende Kennzahlen enthalten können (z. B. Leistungsaufnahme, Temperaturbereiche, Detailangaben zum Linkbudget). Nutzen Sie diese Daten immer ergänzend zu den hier beschriebenen Standards.