200Trung tâm dữ liệu G: Cách chọn mô-đun quang QSFP56 và QSFP-DD?

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ truyền thông quang học và Internet, nhu cầu về lưu lượng dữ liệu mạng đang tăng theo cấp số nhân, và tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm của lưu lượng mạng đường trục viễn thông cao tới mức 50% ĐẾN 80%. Để đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu ngày càng tăng, tốc độ truyền thông quang học đã tiếp tục phát triển từ 10G, 25G, và 40G lên 100G phổ thông hiện nay, 200G, 400G, và thậm chí cao hơn

Trong ngữ cảnh này, Việc lựa chọn QSFP56 và QSFP-DD làm tiêu chuẩn giao diện chính để đạt được tốc độ 200G là đặc biệt quan trọng khi xây dựng trung tâm dữ liệu 200G. Mô-đun QSFP56 là phiên bản cải tiến của thiết kế QSFP+ ban đầu được thiết kế để tăng tốc độ truyền dữ liệu thông qua tối ưu hóa, trong khi QSFP-DD giới thiệu thiết kế mật độ kép giúp tăng mật độ cổng một cách hiệu quả và duy trì khả năng tương thích ngược với dòng sản phẩm QSFP. Cả hai đều có những ưu điểm và đặc điểm riêng về mặt hiệu năng, Kiểm soát giá, hiệu suất năng lượng, và quản lý nhiệt, và trong ứng dụng thực tế, cần tiến hành đánh giá toàn diện và lựa chọn hợp lý theo nhu cầu cụ thể của doanh nghiệp, kế hoạch mở rộng, và xu hướng phát triển trong tương lai của trung tâm dữ liệu.

Loại gói mô-đun quang trung tâm dữ liệu 200G

Hiện tại, các mô-đun quang 200G chính thống trên thị trường chủ yếu sử dụng hai dạng gói, cụ thể là 200G QSFP56 và 200G QSFP-DD. Trong số đó, QSFP56 được phát hành chính thức vào năm 2017, đây là bản nâng cấp kỹ thuật lớn dựa trên thiết kế mô-đun quang dòng QSFP đời đầu, trong khi QSFP-DD đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển và đã dần xuất hiện. Cả hai loại bộ thu phát đều được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các kịch bản trung tâm dữ liệu và điện toán hiệu năng cao, và cả hai đều có khả năng tương thích ngược tốt với các phiên bản QSFP trước đó, bao gồm cả QSFP28.

Tối ưu hóa cho các ứng dụng Ethernet 200G, mô-đun quang QSFP56 có bốn kênh thu phát độc lập, mỗi cái hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên tới 53.125 Gbps, dẫn đến tổng công suất truyền tải là 212.5 Gbps. Mô-đun này phù hợp với 850nm, 1310bước sóng, Phạm vi bước sóng CWDM hoặc LWDM, và sử dụng giao diện MPO để truyền tín hiệu quang và kết nối giao diện điện thông qua đầu nối điện 38 chân. So với thế hệ sản phẩm QSFP trước đây, QSFP56 áp dụng công nghệ điều chế kỹ thuật số PAM4 tiên tiến, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả truyền dữ liệu.

Mặt khác, QSFP-DD (Quad Yếu tố hình thức nhỏ có thể cắm được Mật độ gấp đôi) bộ thu phát quang tuân thủ tiêu chuẩn IEEE802.3bs và thông số kỹ thuật QSFP-DD MSA. Sự đổi mới cốt lõi là thiết kế cấu trúc mật độ kép, làm tăng số lượng kênh giao diện điện. Đặc biệt, 200G QSFP-DD có tám làn giao diện điện với tổng tốc độ bit lên tới 212,5Gb/s. Về giao diện quang, Có thể chọn giao diện LC song công đa chế độ hoặc MPO. Điều đáng nói là QSFP-DD không chỉ tương thích với hầu hết các phiên bản thông số kỹ thuật QSFP, chẳng hạn như QSFP56, nhưng cũng chứa tám kênh lên đến 25 Gbps trong giao diện điện của nó, sử dụng điều chế NRZ để đảm bảo truyền tín hiệu hiệu quả và ổn định.

So sánh 200G QSFP56 và 200G QSFP-DD

Trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu 200G, các mô-đun quang ở dạng QSFP56 và QSFP-DD cho thấy sự khác biệt đáng kể trong việc sử dụng các công nghệ điều chế kỹ thuật số khác nhau. NRZ (Không trở về số 0) là phương pháp điều chế cơ bản và được sử dụng rộng rãi, truyền dữ liệu qua hai mức điện áp tương ứng với logic 0 Và 1 (I E., PAM2). Tuy nhiên, khi nhu cầu băng thông tăng lên, PAM4 (Điều chế biên độ xung bốn cấp) đã được phát triển, cho phép tín hiệu PAM4 truyền dữ liệu với tốc độ gấp đôi tốc độ tín hiệu NRZ truyền thống sử dụng bốn mức điện áp khác nhau trong cùng một đơn vị thời gian: 11, 10, 01, Và 00.

Ưu điểm chính của PAM4 so với NRZ là khả năng đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn. Tuy nhiên, trong khi 200G NRZ có thể kém hơn một chút so với PAM4 về tốc độ tuyệt đối, nó cũng có những ưu điểm không thể bỏ qua: tiêu thụ điện năng thấp hơn, độ trễ tín hiệu nhỏ, và quá trình triển khai tương đối dễ dàng. Đặc biệt là trong kịch bản kết nối trung tâm dữ liệu nội bộ, giải pháp sử dụng điều chế 200G NRZ có thể cung cấp giải pháp kết nối hiệu quả về mặt chi phí cho trung tâm dữ liệu nhờ hiệu quả sử dụng năng lượng và hiệu quả chi phí được tối ưu hóa, đặc biệt là trong môi trường ứng dụng có yêu cầu cao về kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng, hiệu suất thời gian thực, và ngân sách hạn hẹp.

Ưu điểm và hạn chế của 200G QSFP56 so với. QSFP-DD

QSFP56 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng 200G, nhưng kiến ​​trúc kỹ thuật của nó không hỗ trợ nâng cấp trực tiếp lên môi trường mạng 400G trở lên.
Ngược lại, QSFP-DD tương thích với cả phiên bản tốc độ 200G và 400G, và cho phép người dùng nâng cấp dần dần khi cần thiết, với khả năng mở rộng và linh hoạt hơn.
Về mặt điều chế, QSFP56 sử dụng công nghệ PAM4, trong khi QSFP-DD thường sử dụng điều chế NRZ khi đạt tốc độ 200G.
Về cấu hình kênh, QSFP56 chỉ cần 4 các kênh để hoàn thành việc truyền dữ liệu 200G, điều này có lợi hơn về chi phí sợi quang và mất liên kết so với QSFP-DD, đòi hỏi 8 kênh truyền hình.

Tuy nhiên, QSFP-DD cung cấp một số lợi thế: chi phí bảo trì thấp hơn, hiệu suất cao (thấp như E-8 trước FEC và E-12 sau), sự tiêu thụ ít điện năng, độ trễ thấp, và dễ dàng triển khai và quản lý. Ngoài ra, nó có thể thích ứng linh hoạt với các thông số kỹ thuật truyền thống ở các tốc độ khác nhau thông qua việc phân tách, giúp tăng cường khả năng nâng cấp và tương thích mạng, và tương thích ngược với các mô-đun quang dòng QSFP trước đó, bao gồm cả QSFP56, nhưng không phải QSFP-DD.
Về mặt giá cả, giá của QSFP-DD là khoảng 15% ĐẾN 30% cao hơn QSFP56. Mặc dù số tiền đầu tư ban đầu cao, nó được bù đắp một phần nhờ mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và hiệu suất độ trễ của QSFP-DD khi xem xét chi phí vận hành và bảo trì dài hạn. Cũng cần lưu ý rằng nếu thiết bị mạng hiện tại thường không hỗ trợ QSFP-DD, có thể tiết kiệm chi phí hơn khi chọn QSFP56, vì có thể phải đối mặt với áp lực chi phí cao khi tăng tốc độ kết nối. Tuy nhiên, nếu bạn có đủ ngân sách và đang xem xét việc mở rộng mạng và tối ưu hóa hiệu suất trong tương lai, QSFP-DD là lựa chọn tốt hơn cho những lần nâng cấp tiếp theo.

Còn đối với sản phẩm 200G AOC và DAC, chúng thường được sử dụng để kết nối trực tiếp giữa các switch truy cập và máy chủ. Đặc biệt ở cấp độ kết nối cơ bản, 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.