il momento di entrare in 2019, quando 400g è diventato un tema caldo nel settore delle comunicazioni ottiche, i produttori di transceiver ottici leader a livello mondiale hanno lanciato i propri moduli ottici 400g. quando elenchiamo i fattori di forma dei moduli ottici 400g di questi produttori (come mostrato nella figura sotto), abbiamo rilevato che tutti i produttori, ad eccezione del finisar (acquisito da ii-vi) hanno adottato il fattore di forma qsfp-dd - il il mercato sembra aver riconosciuto qsfp-dd come prima scelta per i fattori di forma dei moduli ottici 400g, sebbene alcuni produttori abbiano anche introdotto i moduli ottici 400g con i fattori di forma osfp e cfp8.
400g fattori di forma dei produttori di transceiver ottici mainstream
suggerimenti: qsfp-dd è un fattore di forma del modulo innestabile ad alta velocità definito dal gruppo msa qsfp-dd.
"il gruppo msa qsfp-dd ha definito il fattore di forma del modulo pluggable di nuova generazione ad alta densità e ad alta velocità che risponde all'esigenza del settore di soluzioni di rete ad alta densità e alta velocità in un fattore di forma compatibile con le versioni precedenti. le specifiche sono state sviluppate e perfezionate da molte aziende all'interno del gruppo msa qsfp-dd e rese disponibili al pubblico. "
perché i principali produttori scelgono il fattore di forma qsfp-dd? ciò significa che i futuri moduli ottici 400g saranno basati su qsfp-dd? per chiarire questi problemi, esaminiamo prima la storia di qsfp-dd.
in sintesi, dall'inizio di 2016 alla fine di 2018, la nascita di qsfp-dd è maturata da quasi tre anni. durante questo periodo, i membri del gruppo msa qsfp-dd sono anche aumentati dai promotori 13 originali agli attuali promotori 14 (sono state acquisite le società 3, quindi solo 11 sono stati effettivamente lasciati) e i contributori 52.
i cambiamenti nei promotori del gruppo msa qsfp-dd durante questo periodo hanno anche verificato un vecchio detto: l'eroe della situazione - ii-vi ha acquisito il vecchio produttore di transceiver ottico finisar; broadcom ha acquisito brocade; lumentum acquisì oclaro; cisco ha recentemente completato l'acquisizione di luxtera. dopo così tante acquisizioni, diamo un'occhiata alle grandi aziende rimaste. ci sono fornitori di chip come broadcom (avago utilizza broadcom come marchio dopo l'acquisizione di broadcom), produttori di apparecchiature come cisco e huawei, fornitori di dispositivi come lumentum, produttori di transceiver ottici come foxconn interconnect technology, produttori di accessori come molex e te connectivity, e così via, che copre l'intero settore delle comunicazioni.
perché così tante grandi aziende lavorano insieme per promuovere qsfp-dd? cerchiamo di trovare le ragioni insieme ora.
un fattore di forma di successo deve supportare l'intera serie di media e tipi di transceiver prevalenti nel settore delle reti. per i supporti sono inclusi i cavi passivi direct attached copper (dac), multi-mode fibers (mmf) e single-mode fibers (smf). per i ricetrasmettitori e i cavi attivi in rame o attivi, questo include quelli definiti da ethernet, fibre channel e infiniband per 100 gb / s, 200 gb / s e 400 gb / s. inoltre, la densità della porta non deve essere compromessa da quella della pratica corrente. inoltre, la compatibilità a ritroso con il popolare fattore di forma qsfp è essenziale per l'adozione del settore.
qsfp-dd, double-density pluggable quadruplo con fattore di forma compatto, è un nuovo modulo e sistema a gabbia / connettore simile all'attuale qsfp, ma con un'ulteriore fila di contatti che fornisce un'interfaccia elettrica a otto corsie. il termine "densità doppia" si riferisce al raddoppio del numero di interfacce elettriche ad alta velocità supportate dal modulo rispetto al normale modulo qsfp28. le specifiche del connettore sono pronte per il nuovo formato di modulazione elettrica pam4 che supporta 50gb / s che fornisce un altro raddoppio della velocità risultante è un 4x aumentato della velocità della porta per il qsfp-dd rispetto al modulo qsfp28.
il diagramma del modulo qsfp-dd e dell'interfaccia host
successivamente, analizzeremo le funzionalità di qsfp-dd uno per uno.
qsfp-dd espande il fattore di forma collegabile qsfp, un'interfaccia elettrica a quattro corsie ampiamente adottata.
qsfp-dd è con gabbia / connettore integrato impilato 2x1. a causa delle necessità del settore, la maggior parte dei fattori di forma collegabili alla fine vede sviluppato un sistema di connettori a gabbia impilati a due altezze oltre a un sistema di connettori a gabbia singola. spesso il sistema one-high è incluso nella specifica msa iniziale e il two-high è lasciato ai singoli fornitori indipendenti. per servire meglio il settore, il gruppo msa qsfp-dd ha scelto di sviluppare contemporaneamente sia i sistemi di connettori a gabbia singola sia quelli a due altezze.
connettore smt e gabbia 1xn, ottimizzazioni della progettazione di gabbie e ottimizzazioni della cassa del modulo consentono il supporto termico di almeno 12w per modulo. la specifica qsfp-dd definisce le classi di potenza fino a 14w e una classe> 14w. grazie alle innovative tecniche di gestione termica utilizzate nei progetti di moduli e gabbie, i moduli qsfp-dd supportano livelli di potenza di almeno 12w in un tipico progetto di sistema. la vasta conoscenza ed esperienza del design del sistema con i fattori di forma della famiglia qsfp consente soluzioni di sistemi innovativi che potrebbero estendersi oltre questa gamma. le caratteristiche di gestione termica necessarie per le classi di consumo energetico più elevate sono rilassate per le classi di potenza più basse al fine di evitare costi inutili.
le interfacce elettriche qsfp-dd impiegano otto corsie che funzionano fino alla modulazione nrz 25gb / s o alla modulazione pam50 4gb / s, fornendo soluzioni fino all'aggregato 200gb / s o 400gb / s. qsfp-dd può abilitare fino a 14.4tb / s di larghezza di banda aggregata in un singolo slot di commutazione. facendo quadruplicare la larghezza di banda degli switch aggregati mantenendo la densità delle porte, qsfp-dd può supportare la continua crescita della domanda di larghezza di banda della rete e del traffico dei data center.
prima dell'emergere di qsfp-dd, le interfacce più popolari nel settore delle reti consistevano in single (sfp / sfp ) o quad (qsfp / qsfp28). tuttavia, per soddisfare la domanda prevista di larghezza di banda dei dati o capacità del canale, sono state definite interfacce a otto corsie in luoghi come ethernet. i fattori di forma attualmente disponibili che supportano le interfacce a otto corsie non hanno tutte le caratteristiche o la densità desiderate necessarie per supportare i sistemi di prossima generazione che prevedono di implementare queste interfacce a più alta velocità. pertanto, il gruppo msa qsfp-dd esteso e definito qsfp-dd basato su qsfp (qsfp / qsfp28).
la nuova interfaccia qsfp-dd si espande sul fattore di forma collegabile qsfp, un'interfaccia elettrica a quattro corsie ampiamente utilizzata per gli switch ethernet che consente l'interconnessione tra switch o server. le quattro corsie elettriche di qsfp operano a 10gb / s o 25gb / s, fornendo soluzioni per l'aggregato 40gb / s o 100gb / s. le nuove interfacce elettriche del fattore di forma innestabile qsfp-dd impiegano otto corsie che funzionano fino alla modulazione nrz 25gb / s o alla modulazione pam50 4gb / s, fornendo soluzioni fino all'aggregato 200gb / s o 400gb / s. questo può abilitare fino a 14.4tb / s di larghezza di banda aggregata in uno slot di switch singolo e affrontare la rapida crescita del traffico dei datacenter.
i sistemi progettati con i moduli qsfp-dd sono retrocompatibili, consentendo loro di supportare i moduli qsfp esistenti e offrono flessibilità agli utenti finali e ai progettisti di sistemi. la retrocompatibilità è di fondamentale importanza per l'industria. poiché gli asic sono progettati per supportare più frequenze di interfaccia, è di fondamentale importanza che il sistema possa trarne vantaggio. gli utenti finali possono usufruire dei più recenti prodotti asic e di sistema con costi di porta inferiori e sono in grado di collegare una vasta gamma di moduli qsfp attualmente disponibili per supportare i supporti desiderati e raggiungere senza la necessità di disporre di prodotti di sistema separati. ciò riduce notevolmente i rischi associati all'implementazione di nuove apparecchiature. i progettisti di sistemi possono creare prodotti comuni che supportano un multiplo di varianti collegabili sfruttando al tempo stesso tecnologie e progetti noti. i progettisti di moduli non hanno bisogno di trasferire i loro progetti a più basso tasso in nuovi fattori di forma non retrocompatibili, riducendo i loro costi complessivi. l'economia di scala ottenuta grazie alla retrocompatibilità lo rende altamente desiderabile.
le densità delle porte del sistema sono identiche tra le specifiche del modulo qsfp-dd e qsfp28. tuttavia, poiché ogni porta qsfp-dd può ospitare le corsie 8 anziché 4, qsfp-dd raddoppia il numero di porte asic supportate per interfacce esistenti come caui-4.
l'interfaccia meccanica per qsfp-dd sulla scheda host è leggermente più profonda rispetto a qsfp28 per contenere la fila di contatti aggiuntiva. l'altezza e la larghezza sono identiche al fattore di forma qsfp consentendo ai progettisti di sistemi di raggiungere densità di conteggio delle porte di sistema identiche per progetti basati su qsfp28 o qsfp-dd. è possibile collegare qualsiasi modulo qsfp o qsfp28 corrente nelle combinazioni qsfp-dd 1x1 o 2x1 per gabbia / connettore.
in sintesi, qsfp-dd è un po 'più lungo di qsfp / qsfp28 ma la densità della porta è uguale e la larghezza di banda è aumentata a 10 volte o 4 volte di quest'ultima ed è retrocompatibile, il che significa che i clienti possono saltare qsfp sistema e distribuisce direttamente il sistema qsfp-dd, che riduce notevolmente i costi delle apparecchiature.
all'inizio di questo articolo, abbiamo menzionato che alcuni produttori di transceiver ottici hanno anche introdotto i moduli ottici 400g con i fattori di forma osfp e cfp8. confrontiamo qsfp-dd e osfp, qsfp-dd e cfp8 per vedere come si differenziano.
qsfp-dd vs. osfp vs. cfp8
per prima cosa, diamo un'occhiata all'osfp. non molto tempo fa (gennaio 16, 2019), osfp msa ha rilasciato la versione 2.0. secondo la sua descrizione, l'osfp è un nuovo fattore di forma collegabile con otto linee elettriche ad alta velocità che inizialmente supportano 400gb / s (8x50g). è leggermente più ampio e profondo di qsfp ma supporta ancora le porte 36 osfp per pannello frontale 1u, consentendo 14.4tb / s per 1u.
suggerimenti: nell'ultima versione di osfp msa, osfp supporta già 800gb / s, il che potrebbe essere il motivo per cui osfp è anche uno dei popolari fattori di forma 400g.
in breve, qsfp-dd viene principalmente utilizzato per applicare le reti 400g attualmente in fase di distribuzione (e 200g su 100g a 400g), mentre è più probabile che osfp sia preparato per le future reti 800g. pertanto, combinato con lo status quo, qsfp-dd è più adatto come fattore di forma dei transceiver ottici 400g.
la serie cfp è partita da cfp, è passata a cfp2, poi a cfp4 e infine a cfp8, che è anche una serie di fattori di forma consolidata da molto tempo. rispetto alla serie qsfp, la serie cfp sembra essere stata meno popolare, per ovvi motivi: grandi dimensioni e alto consumo energetico. sono state acquisite anche le prime due società che hanno promosso lo sviluppo di cfp msa (finisar e oclaro), e sembra che sentiamo la fine della pcp.
diamo un'occhiata a cfp8. il è stato ufficialmente rilasciato dal cfp msa a marzo 17, 2017, nello stesso periodo in cui è stata rilasciata la versione 2.0 del qsfp-dd msa. confrontando i due fattori di forma, sembra che abbiamo previsto il declino di cfp8.
in breve, qsfp-dd sembra essere una scelta migliore rispetto a cfp8, indipendentemente da qualsiasi aspetto.
analizzando le caratteristiche di qsfp-dd e confrontandolo con altri fattori di forma del modulo ottico 400g, abbiamo rilevato che qsfp-dd ha vantaggi ineguagliabili nelle applicazioni 400g come le interconnessioni dei data center. si prevede che quando i data center hyperscale leader nel mondo inizieranno a distribuire 400g, qsfp-dd diventerà il fattore di forma tradizionale dei moduli ottici 400g.
gigalight è un innovatore globale nel design dell'interconnessione ottica che progetta, produce e fornisce ricetrasmettitori ottici, cavi ottici attivi e moduli ottici coerenti per rete di data center, rete wireless 5g, rete di trasmissione ottica e rete di trasmissione video. l'azienda sfrutta i vantaggi del design esclusivo per fornire ai clienti dispositivi di rete ottici one-stop economici.