200Pusat Data G: Cara Memilih Modul Optik QSFP56 dan QSFP-DD?

Dengan perkembangan pesat komunikasi optik dan teknologi Internet, permintaan untuk trafik data rangkaian berkembang dengan pesat, dan purata kadar pertumbuhan tahunan trafik rangkaian tulang belakang telekomunikasi adalah setinggi 50% kepada 80%. Bagi menampung permintaan yang semakin meningkat untuk penghantaran data, kadar komunikasi optik telah terus berkembang daripada 10G, 25G, dan 40G kepada 100G arus perdana semasa, 200G, 400G, dan lebih tinggi lagi

Dalam konteks ini, pemilihan QSFP56 dan QSFP-DD sebagai piawaian antara muka utama untuk mencapai kelajuan 200G amat penting apabila membina pusat data 200G. Modul QSFP56 ialah versi yang lebih baik bagi reka bentuk QSFP+ asal yang direka untuk meningkatkan kadar pemindahan data melalui pengoptimuman, manakala QSFP-DD memperkenalkan reka bentuk dwi-ketumpatan yang meningkatkan ketumpatan port dengan berkesan dan mengekalkan keserasian ke belakang dengan keluarga produk QSFP. Kedua-duanya mempunyai kelebihan dan ciri tersendiri dari segi prestasi, kawalan kos, kecekapan tenaga, dan pengurusan haba, dan dalam aplikasi praktikal, adalah perlu untuk menjalankan penilaian yang komprehensif dan pemilihan yang munasabah mengikut keperluan perniagaan tertentu, rancangan pembesaran, dan trend pembangunan masa depan pusat data.

Jenis pakej modul optik pusat data 200G

Pada masa ini, modul optik 200G arus perdana di pasaran terutamanya menggunakan dua bentuk pakej, iaitu 200G QSFP56 dan 200G QSFP-DD. Antaranya, QSFP56 telah dikeluarkan secara rasmi pada 2017, yang merupakan peningkatan teknikal utama berdasarkan reka bentuk modul optik siri QSFP awal, manakala QSFP-DD dalam peringkat penyelidikan dan pembangunan dan telah muncul secara beransur-ansur. Kedua-dua jenis transceiver direka untuk memenuhi keperluan menuntut senario pengkomputeran berprestasi tinggi dan pusat data, dan kedua-duanya mempunyai keserasian ke belakang yang baik dengan versi QSFP terdahulu, termasuk QSFP28.

Dioptimumkan untuk aplikasi Ethernet 200G, modul optik QSFP56 mempunyai empat saluran transceiver bebas, setiap satu menyokong kadar data sehingga 53.125 Gbps, mengakibatkan jumlah kapasiti penghantaran sebanyak 212.5 Gbps. Modul ini sesuai untuk 850nm, 1310nm, Julat panjang gelombang CWDM atau LWDM, dan menggunakan antara muka MPO untuk penghantaran isyarat optik dan sambungan antara muka elektrik melalui penyambung elektrik 38-pin. Berbanding dengan produk QSFP generasi sebelumnya, QSFP56 menggunakan teknologi modulasi digital PAM4 termaju, yang meningkatkan kecekapan penghantaran data dengan ketara.

Sebaliknya, QSFP-DD (Faktor Bentuk Kecil Empat Ketumpatan Berganda Boleh Dipasang) transceiver optik mematuhi standard IEEE802.3bs dan spesifikasi QSFP-DD MSA. Inovasi teras ialah reka bentuk struktur dwi-ketumpatan, yang meningkatkan bilangan saluran antara muka elektrik. Secara khusus, 200G QSFP-DD mempunyai lapan lorong antara muka elektrik dengan jumlah kadar bit sehingga 212.5Gb/s. Dari segi antara muka optik, MPO atau antara muka LC dupleks berbilang mod boleh dipilih. Perlu dinyatakan bahawa QSFP-DD bukan sahaja serasi dengan kebanyakan versi spesifikasi QSFP, seperti QSFP56, tetapi juga mengandungi lapan saluran sehingga 25 Gbps dalam antara muka elektriknya, menggunakan modulasi NRZ untuk memastikan penghantaran isyarat yang cekap dan stabil.

Perbandingan 200G QSFP56 dan 200G QSFP-DD

Dalam bidang pusat data 200G, modul optik dalam bentuk QSFP56 dan QSFP-DD menunjukkan perbezaan yang ketara dalam penggunaan teknologi modulasi digital yang berbeza. NRZ (Tidak Kembali-ke-Sifar) ialah kaedah modulasi asas dan digunakan secara meluas yang menghantar data melalui dua tahap voltan yang sepadan dengan logik 0 dan 1 (i.e., KENAPA2). Namun begitu, apabila permintaan jalur lebar meningkat, PAM4 (Modulasi Amplitud Nadi Empat Aras) telah dibangunkan, yang membolehkan isyarat PAM4 menghantar data pada kadar dua kali ganda daripada isyarat NRZ tradisional menggunakan empat tahap voltan berbeza dalam unit masa yang sama: 11, 10, 01, dan 00.

Kelebihan utama PAM4 berbanding NRZ ialah keupayaannya untuk mencapai kadar data yang lebih tinggi. Namun begitu, manakala 200G NRZ mungkin lebih rendah sedikit daripada PAM4 dalam kelajuan mutlak, ia juga mempunyai beberapa kelebihan yang tidak boleh diabaikan: penggunaan kuasa yang lebih rendah, kependaman isyarat kecil, dan proses penyebaran yang agak mudah. Terutamanya dalam senario interkoneksi pusat data, penyelesaian menggunakan modulasi 200G NRZ boleh menyediakan penyelesaian interkoneksi yang menjimatkan kos untuk pusat data kerana kecekapan tenaga yang dioptimumkan dan keberkesanan kos, terutamanya dalam persekitaran aplikasi dengan keperluan yang tinggi untuk kawalan penggunaan tenaga, prestasi masa nyata, dan bajet terhad.

Kelebihan dan had 200G QSFP56 lwn. QSFP-DD

QSFP56 direka untuk memenuhi keperluan aplikasi 200G, tetapi seni bina teknikalnya tidak menyokong peningkatan terus kepada persekitaran rangkaian 400G dan ke atas.
Berbeza, QSFP-DD serasi dengan kedua-dua versi kadar 200G dan 400G, dan membolehkan pengguna menaik taraf secara beransur-ansur mengikut keperluan, dengan skalabiliti dan fleksibiliti yang lebih besar.
Dari segi modulasi, QSFP56 menggunakan teknologi PAM4, 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 saluran.

Namun begitu, QSFP-DD offers a number of advantages: lower maintenance costs, prestasi tinggi (as low as E-8 pre-FEC and E-12 later), penggunaan kuasa yang rendah, low latency, and ease of deployment and management. Sebagai tambahan, 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% kepada 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. Namun begitu, 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.

As for 200G AOC and DAC products, they are usually used for direct connections between access switches and servers. Especially at the basic interconnect level, we provide branched DAC and AOC solutions that can meet various complex requirements beyond traditional direct-attach DACs and AOCs. This series of products covers different rate combinations from 200G split to 4x50G, 200G split to 8x25G, and even 200G split to 2x100G, providing a more flexible and adaptable interconnection solution for data centers.