200Gデータセンター: QSFP56 および QSFP-DD 光モジュールの選択方法?

光通信やインターネット技術の急速な発展により、, ネットワーク データ トラフィックの需要は急激に増加しています, 通信バックボーン ネットワーク トラフィックの年間平均増加率は、 50% に 80%. 増大するデータ通信需要に対応するため, 10Gから進化し続ける光通信速度, 25G, 40Gから現在の主流の100Gまで, 200G, 400G, そしてさらに高い

この文脈では, 200G データセンターを構築する場合、200G 速度を達成するための主要なインターフェイス標準として QSFP56 および QSFP-DD を選択することが特に重要です. QSFP56 モジュールは、最適化を通じてデータ転送速度を向上させるように設計されたオリジナルの QSFP+ 設計の改良版です。, 一方、QSFP-DD はポート密度を効果的に高め、QSFP ファミリ製品との下位互換性を維持するデュアル密度設計を導入しています。. どちらもパフォーマンスの点で独自の利点と特徴があります, 原価管理, エネルギー効率, および熱管理, そして実際のアプリケーションでは, 特定のビジネスニーズに応じて総合的な評価と合理的な選択を行う必要があります, 拡張計画, データセンターの今後の開発動向と.

200Gデータセンター光モジュールのパッケージタイプ

現在のところ, 市場の主流の 200G 光モジュールは主に 2 つのパッケージ形式を使用します, つまり、200G QSFP56 および 200G QSFP-DD. その中で, QSFP56は正式にリリースされました 2017, これは、初期の QSFP シリーズ光モジュール設計に基づいた主要な技術アップグレードです。, 一方、QSFP-DD は研究開発段階にあり、徐々に登場しています。. どちらのタイプのトランシーバーも、ハイパフォーマンス コンピューティングおよびデータセンター シナリオの厳しい要件を満たすように設計されています。, どちらも以前の QSFP バージョンとの良好な下位互換性を持っています, QSFP28を含む.

200G イーサネット アプリケーション向けに最適化, QSFP56 光モジュールには 4 つの独立したトランシーバー チャネルがあります, それぞれ最大のデータレートをサポートします 53.125 Gbps, その結果、総伝送容量は 212.5 Gbps. モジュールは850nmに適しています, 1310nm, CWDM または LWDM 波長範囲, 光信号伝送には MPO インターフェイスを使用し、38 ピン電気コネクタを介した電気インターフェイス接続を使用します。. 前世代の QSFP 製品との比較, QSFP56 は高度な PAM4 デジタル変調技術を採用しています, データ伝送効率が大幅に向上します.

一方で, QSFP-DD (クアッド スモール フォーム ファクター、プラグイン可能な倍密度) 光トランシーバーはIEEE802.3bs規格およびQSFP-DD MSA仕様に準拠しています。. 核となる革新は二重密度構造設計です, これにより、電気インターフェースチャネルの数が増加します。. 具体的には, 200G QSFP-DD には、合計ビット レートが最大 212.5Gb/s の 8 つの電気インターフェイス レーンがあります。. 光インターフェースに関しては, MPO またはマルチモード デュプレックス LC インターフェイスを選択可能. QSFP-DD は、ほとんどの QSFP 仕様バージョンと互換性があるだけではないことに言及する価値があります。, QSFP56など, 最大 8 チャンネルも含まれています 25 電気インターフェースでの Gbps, NRZ変調を使用して効率的かつ安定した信号伝送を保証します.

200G QSFP56 と 200G QSFP-DD の比較

200Gデータセンター分野, QSFP56 と QSFP-DD の形式の光モジュールは、異なるデジタル変調技術の使用において大きな違いを示します. NRZ (ノンリターントゥゼロ) ロジックに対応する 2 つの電圧レベルを通じてデータを送信する、基本的で広く使用されている変調方式 0 そして 1 (つまり, PAM2). しかし, 帯域幅の需要が増大するにつれて, PAM4 (4 レベルのパルス振幅変調) 開発されました, これにより、PAM4 信号は、同じ時間単位で 4 つの異なる電圧レベルを使用して、従来の NRZ 信号の 2 倍の速度でデータを送信できます。: 11, 10, 01, そして 00.

NRZ に対する PAM4 の主な利点は、より高いデータ レートを達成できることです。. しかし, ただし、200G NRZ は絶対速度において PAM4 よりわずかに劣る可能性があります。, 無視できない利点もいくつかあります: 消費電力の低減, 小信号遅延, 比較的簡単な導入プロセス. 特にデータセンター内の相互接続シナリオでは, 200G NRZ 変調を使用したソリューションは、最適化されたエネルギー効率と費用対効果により、データセンターに費用対効果の高い相互接続ソリューションを提供できます。, 特にエネルギー消費制御に対する高い要件が求められるアプリケーション環境では, リアルタイムパフォーマンス, そして限られた予算.

200G QSFP56 と比較した場合の利点と制限. QSFP-DD

QSFP56 は 200G アプリケーションのニーズを満たすように設計されています, ただし、その技術アーキテクチャは 400G 以上のネットワーク環境への直接アップグレードをサポートしていません.
対照的に, QSFP-DD は 200G と 400G レートのバージョンの両方と互換性があります, ユーザーは必要に応じて段階的にアップグレードできます, より優れた拡張性と柔軟性を備えた.
モジュレーションに関しては, QSFP56 は PAM4 テクノロジーを使用します, while QSFP-DD usually uses NRZ modulation when achieving 200G rates.
In terms of channel configuration, QSFP56 only needs 4 channels to complete 200G data transmission, which is more advantageous in terms of fiber cost and link loss than QSFP-DD, which requires 8 チャンネル.

しかし, QSFP-DD offers a number of advantages: lower maintenance costs, ハイパフォーマンス (as low as E-8 pre-FEC and E-12 later), 低消費電力, 低遅延, and ease of deployment and management. 加えて, it can flexibly adapt to traditional specifications of different speeds through splitting, which enhances network upgradeability and compatibility, and is backward compatible with earlier QSFP series optical modules, including QSFP56, but not QSFP-DD.
In terms of price, the price of QSFP-DD is about 15% に 30% higher than that of QSFP56. Although the initial investment is high, it is partially offset by the lower energy consumption and latency performance of the QSFP-DD considering the long-term operation and maintenance costs. It is also worth noting that if the current network equipment does not generally support QSFP-DD, it may be more cost-effective to choose QSFP56, as it may face high cost pressure when increasing the connection rate. しかし, if you have a sufficient budget and are looking at future network expansion and performance optimization, QSFP-DD is a better choice for subsequent upgrades.

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