200Centrum danych G: Jak wybrać moduły optyczne QSFP56 i QSFP-DD?

Wraz z szybkim rozwojem komunikacji optycznej i technologii internetowej, zapotrzebowanie na ruch danych w sieci rośnie wykładniczo, a średnioroczna dynamika wzrostu ruchu w telekomunikacyjnej sieci szkieletowej wynosi ok 50% Do 80%. Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na transmisję danych, Szybkości komunikacji optycznej nadal ewoluują od 10G, 25G, i 40G do obecnego głównego nurtu 100G, 200G, 400G, a nawet wyżej

W tym kontekście, wybór QSFP56 i QSFP-DD jako kluczowych standardów interfejsów umożliwiających osiągnięcie prędkości 200G jest szczególnie istotny przy budowie centrów danych 200G. Moduł QSFP56 to ulepszona wersja oryginalnego projektu QSFP+, zaprojektowana w celu zwiększenia szybkości przesyłania danych poprzez optymalizację, podczas gdy QSFP-DD wprowadza konstrukcję o podwójnej gęstości, która skutecznie zwiększa gęstość portów i utrzymuje kompatybilność wsteczną z rodziną produktów QSFP. Oba mają swoje zalety i cechy pod względem wydajności, kontrola kosztów, efektywności energetycznej, i zarządzanie ciepłem, oraz w zastosowaniach praktycznych, konieczne jest przeprowadzenie kompleksowej oceny i rozsądnego wyboru pod kątem konkretnych potrzeb biznesowych, plany ekspansji, i przyszłe trendy rozwojowe centrum danych.

Typ opakowania modułu optycznego centrum danych 200G

Obecnie, w głównych modułach optycznych 200G dostępnych na rynku stosuje się głównie dwie formy opakowań, mianowicie 200G QSFP56 i 200G QSFP-DD. Pomiędzy nimi, QSFP56 został oficjalnie wydany w 2017, co stanowi główne udoskonalenie techniczne oparte na konstrukcji modułów optycznych z wczesnej serii QSFP, podczas gdy QSFP-DD znajduje się na etapie badań i rozwoju i stopniowo się pojawia. Obydwa typy transceiverów zaprojektowano tak, aby spełniały rygorystyczne wymagania scenariuszy obliczeń o wysokiej wydajności i centrów danych, i oba mają dobrą kompatybilność wsteczną z wcześniejszymi wersjami QSFP, w tym QSFP28.

Zoptymalizowany pod kątem zastosowań Ethernet 200G, moduł optyczny QSFP56 posiada cztery niezależne kanały nadawczo-odbiorcze, każdy obsługuje szybkość transmisji danych do 53.125 Gb/s, co daje łączną zdolność przesyłową wynoszącą 212.5 Gb/s. Moduł jest odpowiedni dla 850nm, 1310nm, Zakresy długości fal CWDM lub LWDM, i wykorzystuje interfejs MPO do transmisji sygnału optycznego oraz połączenie interfejsu elektrycznego za pomocą 38-pinowego złącza elektrycznego. W porównaniu z poprzednią generacją produktów QSFP, QSFP56 wykorzystuje zaawansowaną technologię modulacji cyfrowej PAM4, co znacznie poprawia efektywność transmisji danych.

Z drugiej strony, QSFP-DD (Poczwórna, mała, wtykowa konstrukcja o podwójnej gęstości) transceivery optyczne zgodne ze standardem IEEE802.3bs oraz specyfikacją QSFP-DD MSA. Podstawową innowacją jest konstrukcja konstrukcji o podwójnej gęstości, co zwiększa liczbę kanałów interfejsu elektrycznego. konkretnie, 200G QSFP-DD ma osiem linii interfejsu elektrycznego o łącznej przepływności do 212,5 Gb/s. Jeśli chodzi o interfejs optyczny, Można wybrać interfejs MPO lub wielomodowy dupleksowy interfejs LC. Warto wspomnieć, że QSFP-DD jest nie tylko kompatybilny z większością wersji specyfikacji QSFP, takie jak QSFP56, ale zawiera także osiem kanałów o pojemności do 25 Gb/s w interfejsie elektrycznym, wykorzystując modulację NRZ, aby zapewnić wydajną i stabilną transmisję sygnału.

Porównanie 200G QSFP56 i 200G QSFP-DD

W zakresie centrów danych 200G, moduły optyczne w postaci QSFP56 i QSFP-DD wykazują znaczne różnice w zastosowaniu różnych technologii modulacji cyfrowej. NRZ (Brak powrotu do zera) jest podstawową i szeroko stosowaną metodą modulacji, która przesyła dane przez dwa poziomy napięcia odpowiadające logice 0 I 1 (tj., DLACZEGO2). Jednakże, w miarę wzrostu zapotrzebowania na przepustowość, PAM4 (Czteropoziomowa modulacja amplitudy impulsów) został opracowany, który umożliwia sygnałom PAM4 przesyłanie danych z dwukrotnie większą szybkością niż tradycyjne sygnały NRZ przy użyciu czterech różnych poziomów napięcia w tej samej jednostce czasu: 11, 10, 01, I 00.

Główną przewagą PAM4 nad NRZ jest jego zdolność do osiągania wyższych szybkości transmisji danych. Jednakże, podczas gdy 200G NRZ może być nieco gorszy od PAM4 pod względem prędkości bezwzględnej, ma też pewne zalety, których nie można zignorować: mniejsze zużycie energii, małe opóźnienie sygnału, i stosunkowo łatwy proces wdrażania. Zwłaszcza w scenariuszu wzajemnych połączeń wewnątrz centrum danych, rozwiązanie wykorzystujące modulację 200G NRZ może zapewnić opłacalne rozwiązanie połączeń wzajemnych dla centrum danych ze względu na zoptymalizowaną efektywność energetyczną i opłacalność, szczególnie w środowisku aplikacji o wysokich wymaganiach dotyczących kontroli zużycia energii, wydajność w czasie rzeczywistym, i ograniczony budżet.

Zalety i ograniczenia 200G QSFP56 vs. QSFP-DD

QSFP56 został zaprojektowany, aby zaspokoić potrzeby aplikacji 200G, ale jego architektura techniczna nie obsługuje bezpośredniej aktualizacji do środowisk sieciowych 400G i wyższych.
W przeciwieństwie, QSFP-DD jest kompatybilny zarówno z wersjami o szybkości 200G, jak i 400G, i umożliwia użytkownikom stopniową aktualizację w razie potrzeby, z większą skalowalnością i elastycznością.
Jeśli chodzi o modulację, QSFP56 wykorzystuje technologię PAM4, podczas gdy QSFP-DD zwykle wykorzystuje modulację NRZ przy osiąganiu szybkości 200G.
Jeśli chodzi o konfigurację kanałów, Potrzebuje tylko QSFP56 4 kanałów, aby zakończyć transmisję danych 200G, co jest korzystniejsze pod względem kosztów światłowodu i strat w łączu niż QSFP-DD, co wymaga 8 kanały.

Jednakże, QSFP-DD oferuje szereg korzyści: niższe koszty utrzymania, wysoka wydajność (tak niskie, jak E-8 przed FEC i E-12 później), niskie zużycie energii, małe opóźnienia, oraz łatwość wdrażania i zarządzania. Ponadto, może elastycznie dostosować się do tradycyjnych specyfikacji różnych prędkości poprzez dzielenie, co zwiększa możliwości rozbudowy i kompatybilności sieci, i jest wstecznie kompatybilny z wcześniejszymi modułami optycznymi serii QSFP, w tym QSFP56, ale nie QSFP-DD.
Pod względem ceny, cena QSFP-DD wynosi ok 15% Do 30% wyższa niż w przypadku QSFP56. Chociaż początkowa inwestycja jest wysoka, jest to częściowo równoważone niższym zużyciem energii i niższymi opóźnieniami QSFP-DD, biorąc pod uwagę długoterminowe koszty eksploatacji i konserwacji. Warto również zauważyć, że obecny sprzęt sieciowy generalnie nie obsługuje QSFP-DD, bardziej opłacalny może być wybór QSFP56, ponieważ może stanąć w obliczu dużej presji kosztowej w przypadku zwiększania szybkości połączenia. Jednakże, jeśli masz wystarczający budżet i zastanawiasz się nad przyszłą rozbudową sieci i optymalizacją wydajności, QSFP-DD to lepszy wybór w przypadku kolejnych aktualizacji.

Jeśli chodzi o produkty 200G AOC i DAC, są one zwykle używane do bezpośrednich połączeń pomiędzy przełącznikami dostępowymi a serwerami. Szczególnie na podstawowym poziomie interkonektu, dostarczamy rozgałęzione rozwiązania DAC i AOC, które mogą spełnić różne złożone wymagania wykraczające poza tradycyjne bezpośrednio podłączane przetworniki DAC i AOC. Ta seria produktów obejmuje różne kombinacje szybkości, od podziału 200G do 4x50G, 200G podzielony na 8x25G, a nawet 200G podzielone na 2x100G, zapewnienie bardziej elastycznego i dającego się dostosować rozwiązania połączeń wzajemnych dla centrów danych.