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QSFP-DD는 400G 광 트랜시버의 주류가 될 수 있습니다.

2019G가 광 통신 업계에서 뜨거운 화제가되었을 때 400에 들어가기 위해 세계 최고의 광 트랜시버 제조업체는 자체 400G 광 모듈을 출시했습니다. 이 제조업체의 400G 광 모듈의 폼 팩터를 나열하면 (아래 그림 참조) Finisar (II-VI에서 구입)를 제외한 모든 제조업체가 QSFP-DD 폼 팩터를 채택한 것으로 나타났습니다 일부 제조업체는 OSFP 및 CFP400 폼 팩터가있는 400G 광 모듈을 출시했지만 8G 광 모듈의 폼 팩터에 대한 첫 번째 선택은 QSFP-DD를 사용하는 것으로 보입니다.

메인 스트림 광 트랜시버 제조업체의 400G 폼 팩터

메인 스트림 광 트랜시버 제조업체의 400G 폼 팩터

팁 : QSFP-DD는 QSFP-DD MSA 그룹이 정의한 고속의 플러그 가능 모듈 폼 팩터입니다.

QSFP-DD MSA 그룹은 이전 버전과 호환되는 폼 팩터에서 고밀도, 고속 네트워킹 솔루션에 대한 업계의 요구를 충족시키는 차세대 고밀도, 고속 플러그 가능 모듈 폼 팩터를 정의했습니다. QSFP-DD 사양은 QSFP-DD MSA 그룹 내의 많은 회사에서 개발 및 정제되었으며 일반에 공개되었습니다.

왜 주류 제조업체는 QSFP-DD 폼 팩터를 선택합니까? 미래의 400G 광 모듈이 QSFP-DD를 기반으로한다는 것을 의미합니까? 이러한 문제를 명확히하기 위해 먼저 QSFP-DD의 역사를 살펴 보겠습니다.

QSFP-DD의 역사

3 월 21, 2016 - QSFP-DD MSA 그룹은 고속, 배 밀도 쿼드 소형 폼팩터 플러그 형 인터페이스를 개발할 계획이라고 발표했습니다.

9 월 19, 2016 - QSFP-DD MSA 그룹은 예비 하드웨어 사양새로운 QSFP-DD 폼 팩터를위한 도면 포함

3 월 13, 2017 - QSFP-DD MSA 그룹이 새로운 QSFP-DD 폼 팩터 사양.

9 월 19, 2017 - QSFP-DD MSA 그룹이 업데이트를 발표했습니다. 새로운 QSFP-DD 폼 팩터를위한 3.0 하드웨어 사양.

3 월 13, 2018 - QSFP-DD MSA 그룹 발표 QSFP-DD 감열 백색 용지 고성능 데이터 센터 환경에서 사용하기 위해 QSFP-DD 모듈의 열 성능을 평가하는 방법을 설명합니다.

8 월 30, 2018 - QSFP-DD MSA 그룹은 기계식 플러그 페스트의 성공을 발표했습니다.

9 월 18, 2018 - QSFP-DD MSA 그룹이 업데이트 된 QNFP QSFP-DD 폼 팩터에 대한 4.0 하드웨어 사양. 이 시점까지는 QSFP-DD MSA가 상대적으로 완료되었으며이 기간에는 주요 광 트랜시버 제조업체의 QSFP-DD 옵틱이 나열됩니다. 예를 들어, Gigalight, 광학 상호 연결 설계의 세계적인 선도 업체 인 200G는 100G에서 400G에 이르는 대규모 데이터 센터를위한 XNUMXG 광 인터커넥트 솔루션을 발표했다. 200G QSFP-DD SR8 그리고, 200G QSFP-DD AOC.

요약하면, 2016 시작부터 2018 끝까지 QSFP-DD의 탄생은 거의 3 년 동안 성숙 해 왔습니다. 이 기간 동안 QSFP-DD MSA 그룹의 구성원은 원래 13 발기인에서 현재 14 발기인 (3 회사를 인수하여 실제로 11 만 남았음) 및 52 기여자까지 증가했습니다.

이 기간 동안 QSFP-DD MSA 그룹의 발기인의 변화 역시 오래된 말을 입증했습니다. 상황의 주인공 - II-VI는 기존 광 트랜시버 제조업체 인 Finisar를 인수했습니다. Broadcom은 Brocade를 인수했습니다. Lumentum 인수 Oclaro; 시스코는 최근 Luxtera 인수를 완료했다. 많은 인수를 거친 후, 떠난 대기업을 살펴 ​​보겠습니다. Broadcom (Avcom은 Broadcom 인수 후 Broadcom을 브랜드 이름으로 사용함), Cisco 및 Huawei와 같은 장비 공급 업체, Lumentum과 같은 장치 공급 업체, Foxconn Interconnect Technology와 같은 광 트랜시버 제조업체, Molex와 같은 액세서리 제조업체와 같은 칩 공급 업체가 있습니다 및 TE Connectivity 등을 사용하여 전체 통신 업계를 포괄합니다.

왜 많은 대기업들이 QSFP-DD를 홍보하기 위해 함께 협력하고 있습니까? 그 이유를 지금 함께 찾아 봅시다.

왜 QSFP-DD인가?

성공적인 폼 팩터는 네트워킹 업계에서 널리 보급 된 전체 미디어 및 트랜시버 유형을 지원해야합니다. 미디어에는 수동 직접 연결 동 케이블 (DAC), 다중 모드 광섬유 (MMF) 및 단일 모드 광섬유 (SMF)가 포함됩니다. 송수신기 및 활성 구리 또는 능동 광 케이블 어셈블리의 경우 100 Gb / s, 200 Gb / s 및 400 Gb / s에 대해 이더넷, 파이버 채널 및 InfiniBand로 정의 된 케이블을 포함합니다. 또한 항만 밀도는 현행 관행의 그것과 절충되어서는 안됩니다. 또한 대중적인 QSFP 폼 팩터와의 역 호환성은 업계에서 채택하는 데 필수적입니다.

QSFP-DD, 쿼드 소형 폼팩터 플러그 가능 이중 밀도는 현재 QSFP와 비슷한 새 모듈 및 케이지 / 커넥터 시스템이지만 8 레인 전기 인터페이스를 제공하는 추가 접촉 행이 있습니다. "이중 밀도"라는 용어는 일반 QSFP28 모듈과 비교하여 모듈이 지원하는 고속 전기 인터페이스의 수를 두 배로 늘리는 것을 의미합니다. 커넥터 스펙은 4Gb / s를 지원하는 새로운 PAM50 전기 변조 형식에 대한 준비가되어 있으며, 속도를 두 배로 늘리면 QSFP4 모듈과 비교하여 QSFP-DD의 포트 속도가 28x 증가합니다.

QSFP-DD

QSFP-DD 모듈 및 호스트 인터페이스 다이어그램

다음으로 QSFP-DD의 기능을 하나씩 분석 할 것입니다.

QSFP-DD의 기능 및 이점

QSFP-DD는 널리 채택 된 4 차선 전기 인터페이스 인 QSFP 플러그 형 폼 팩터를 확장합니다.

QSFP-DD는 2 × 1 적층 케이지 / 커넥터와 함께 사용됩니다. 업계의 요구로 인해, 대부분의 플러그 형 폼 팩터는 하나의 하이 케이지 커넥터 시스템에 추가로 2 단 스택 케이지 커넥터 시스템을 개발할 것으로 예상됩니다. 종종 한 단계 높은 시스템은 초기 MSA 사양에 포함되며 두 단계는 독립적 인 개별 공급 업체에게 맡깁니다. 업계를보다 잘 지원하기 위해 QSFP-DD MSA Group은 one-high 및 two-high 케이지 커넥터 시스템을 동시에 개발하기로 결정했습니다.

SMT 커넥터 및 1xN 케이지, 케이지 설계 최적화 및 모듈 케이스 최적화를 통해 모듈 당 최소 12W의 열 지원이 가능합니다. QSFP-DD 사양은> 14W 클래스뿐만 아니라 14W까지의 전력 등급을 정의합니다. QSFP-DD 모듈은 모듈 및 케이지 설계에 사용되는 혁신적인 열 관리 기술로 인해 일반적인 시스템 설계에서 최소 12W의 전력 레벨을 지원합니다. QSFP 제품군 폼 팩터를 사용하는 시스템 설계에 대한 광범위한 지식과 경험을 통해이 범위를 넘어서는 혁신적인 시스템 솔루션을 구현할 수 있습니다. 높은 전력 소비 등급에 필요한 열 관리 기능은 불필요한 비용을 피하기 위해 전력 등급이 낮 으면 완화됩니다.

QSFP-DD 전기 인터페이스는 25Gb / s NRZ 변조 또는 50Gb / s PAM4 변조를 작동하는 8 레인을 사용하여 200Gb / s 또는 400Gb / s까지의 솔루션을 제공합니다. QSFP-DD는 단일 스위치 슬롯에서 최대 14.4Tb / s 총 대역폭을 활성화 할 수 있습니다. 포트 밀도를 유지하면서 총 스위치 대역폭을 4 배로 늘림으로써 QSFP-DD는 네트워크 대역폭 수요 및 데이터 센터 트래픽의 지속적인 증가를 지원할 수 있습니다.

QSFP-DD가 출현하기 전에 네트워킹 업계에서 가장 널리 사용되는 인터페이스는 단일 (SFP / SFP +) 또는 쿼드 레인 (QSFP + / QSFP28)으로 구성되었습니다. 그러나 예상되는 데이터 대역폭 또는 채널 용량 요구를 수용하기 위해 이더넷과 같은 장소에서 8 개의 레인 인터페이스가 정의됩니다. 8 레인 인터페이스를 지원하는 현재 사용 가능한 폼 팩터에는 이러한 고속 인터페이스를 구현할 차세대 시스템을 지원하는 데 필요한 모든 기능 또는 밀도가 필요하지 않습니다. 따라서 QSFP-DD MSA 그룹은 QSFP (QSFP + / QSFP28)를 기반으로 QSFP-DD를 확장하고 정의했습니다.

QSFP-DD 대 QSFP (QSFP + / QSFP28)

  1. 새로운 QSFP-DD 인터페이스는 스위치 또는 서버 간의 상호 연결을 가능하게하는 이더넷 스위치에 널리 사용되는 4 레인 전기 인터페이스 인 QSFP 플러그 형 폼 팩터를 확장합니다. QSFP의 4 개의 차선은 10Gb / s 또는 25Gb / s에서 작동하며 40Gb / s 또는 100Gb / s 골재에 대한 솔루션을 제공합니다. 새로운 QSFP-DD 플러그 형 폼 팩터의 전기 인터페이스는 25Gb / s NRZ 변조 또는 50Gb / s PAM4 변조까지 작동하는 8 레인을 사용하여 최대 200Gb / s 또는 400Gb / s의 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 단일 스위치 슬롯에서 최대 14.4Tb / s의 총 대역폭을 구현하고 데이터 센터 트래픽이 급격히 증가 할 수 있습니다.
  1. QSFP-DD 모듈로 설계된 시스템은 이전 버전과 호환되므로 기존 QSFP 모듈을 지원하고 최종 사용자 및 시스템 설계자에게 유연성을 제공합니다. 하위 호환성은 업계에서 결정적으로 중요합니다. ASIC은 다중 인터페이스 속도를 지원하도록 설계되었으므로 시스템이이를 활용할 수 있어야합니다. 최종 사용자는보다 저렴한 포트 비용으로 최신 ASIC 및 시스템 제품을 이용할 수 있으며 별도의 시스템 제품 없이도 원하는 미디어 및 도달 범위를 지원하기 위해 현재 사용 가능한 다양한 QSFP 모듈을 연결할 수 있습니다. 이것은 새로운 장비를 구현하는 것과 관련된 위험을 크게 줄입니다. 시스템 설계자는 알려진 기술과 설계를 활용하면서 다양한 플러그 형 변형을 지원하는 공통 제품을 구축 할 수 있습니다. 모듈 설계자는 저비용 설계를 새로운 비 역 호환 호환 폼 팩터로 전환하여 전체 비용을 낮출 필요가 없습니다. 하위 호환성으로 인해 달성 된 규모의 경제는 매우 바람직합니다.
  1. 시스템 포트 밀도는 QSFP-DD 및 QSFP28 모듈 사양간에 동일합니다. 그러나 각 QSFP-DD 포트는 8 대신 4 레인을 수용 할 수 있으므로 QSFP-DD는 CAUI-4와 같은 기존 인터페이스에 지원되는 ASIC 포트의 수를 두 배로 늘립니다.
  1. 호스트 보드의 QSFP-DD에 대한 기계 인터페이스는 추가 접촉 행을 수용하기 위해 QSFP28보다 약간 더 깊습니다. 높이와 폭은 QSFP 폼 팩터와 동일하므로 시스템 설계자는 QSFP28 또는 QSFP-DD 기반 설계에 대해 동일한 시스템 포트 카운트 밀도를 얻을 수 있습니다. 현재의 QSFP 또는 QSFP28 모듈을 QSFP-DD 1 × 1 또는 2 × 1 케이지 / 커넥터 조합에 연결할 수 있습니다.

요약하면 QSFP-DD는 QSFP + / QSFP28보다 조금 길지만 포트 밀도는 동일하며 대역폭은 10 배 또는 4 배로 증가하며 이전 버전과 호환되므로 고객은 QSFP를 건너 뛸 수 있습니다 시스템을 구축하고 QSFP-DD 시스템을 직접 배치하므로 장비 비용이 크게 절감됩니다.

이 기사의 시작 부분에서 일부 광 트랜시버 제조업체는 OSFP 및 CFP400 폼 팩터가있는 8G 광 모듈을 도입했다고 언급했습니다. QSFP-DD와 OSFP, QSFP-DD 및 CFP8를 비교하여 어떻게 다른지 살펴보십시오.

QSFP-DD 대 OSFP 대 CFP8

QSFP-DD 대 OSFP 대 CFP8

QSFP-DD 대 OSFP

먼저 OSFP를 먼저 살펴 보겠습니다. 얼마 전 (1 월 16, 2019) OSFP MSA는 2.0 버전을 출시했습니다. 설명에 따르면, OSFP는 처음에 400Gb / s (8x50G)를 지원할 8 개의 고속 전기 레인을 갖춘 새로운 플러그 가능 폼 팩터입니다. QSFP보다 약간 넓고 깊이는 있지만 36U 전면 패널 당 1 OSFP 포트를 지원하므로 14.4U 당 1Tb / s를 사용할 수 있습니다.

팁 : OSFP MSA의 최신 릴리스에서 OSFP는 이미 800Gb / s를 지원하므로 OSFP가 인기있는 400G 폼 팩터 중 하나이기도합니다.

  • 크기 - 이전 소개에 따르면 OSFP는 QSFP-DD보다 약간 더 넓고 길다는 점에서 QSFP-DD와 거의 차이가없는 것으로 보입니다. 그러나 특정 크기 값을 비교 한 결과, 그 차이가 조금만있는 것이 아니라는 사실이 발견되었습니다. QFP-DD의 폭, 길이 및 두께는 18.35mm, 89.4mm 및 8.5mm이며 OSFP의 폭, 길이 및 두께는 22.58mm, 107.8mm 및 13.0mm입니다. 모듈이 대략 직육면체로 계산 된 경우 OSFP의 양은 QSFP-DD의 두 배가 될 수 있으며 전자가 훨씬 더 큽니다.
  • 열용량 및 전력 소비 - QSFP-DD는 크기가 더 작으므로 열용량은 7에서 12 와트입니다. OSFP의 크기가 더 크지 만 열용량은 12에서 15 와트까지 도달 할 수 있습니다. 열용량이 클수록 광 모듈이 견딜 수있는 전력 소비가 커집니다. 그러나 기술의 발달로 인해 일부 업계를 선도하는 제조업체는 MSA에서 지정한 열 용량의 상한선보다 훨씬 낮은 광 모듈의 전력 소비를 줄일 수 있었기 때문에 더 큰 열 용량은 실제 이점으로 보이지 않습니다. 미래. 열용량과 일관되게 OSFP의 전력 소비는 일반적으로 QSFP-DD보다 높습니다. 그러나 우리 모두 알고 있듯이 전력 소비가 낮을수록 좋습니다. 광 인터커넥트 설계의 세계 선두 혁신 업체로서, Gigalight 광학 트랜시버의 주요 목표 중 하나 인 저전력 소비에 항상 집중하십시오. 예를 들어, Gigalight 100G QSFP28 SR4 광 트랜시버는 전력 소모를 2.5 와트 이하로 줄이기 위해 최적화되었으며, 업계에서 30 와트보다 거의 3.5 % 낮습니다. 그만큼 Gigalight 200G / 400G 광 모듈은 또한 업계에서 전력 소모가 적다는 이점이 있습니다.
  • 이전 버전과의 호환성 - OSFP는 QSFP-DD와 마찬가지로 QSFP + / QSFP28과 역 호환이 가능하지만 추가 OSFP - QSFP 어댑터. OSFP는 QSFP보다 약간 넓고 깊이가 있기 때문에 OSFP 케이지에 기존 100G QSFP 광학 모듈 (QSFP28)을 지원하는 어댑터를 제작할 수 있습니다.
  • 대역폭 - QSFP-DD는 현재 400Gb / s까지만 지원하지만 OSFP는 800Gb / s까지 지원할 수 있습니다. 확장 성을 고려하면 OSFP는 QSFP-DD보다 약간 우수합니다. 하지만 800Gb / s는 너무 일찍 시작했으며 800Gb / s가 배포되기 시작하면 더 나은 옵션이있을 수 있습니다.

요컨대 QSFP-DD는 현재 배포되고있는 400G 네트워크 (200G에서 100G로 400G)를 적용하는 데 주로 사용됩니다. 반면 OSFP는 향후 800G 네트워크에 대비할 가능성이 큽니다. 따라서 QSFP-DD는 현상 유지와 함께 400G 광 트랜스시버의 폼 팩터로 더 적합합니다.

QSFP-DD 대 CFP8

CFP 시리즈는 CFP에서 시작하여 CFP2에 이어 CFP4에, 그리고 마지막으로 CFP8에 전달되었습니다. CFPXNUMX은 오랫동안 확립 된 폼 팩터 시리즈이기도합니다. QSFP 시리즈와 비교하여 CFP 시리즈는 큰 크기와 높은 전력 소비라는 명백한 이유 때문에 덜 인기가있는 것으로 보입니다. CFP MSA (Finisar와 Oloaro)의 개발을 장려 한 처음 두 회사도 인수되어 CFP의 끝을 느낀 것처럼 보입니다.

CFP8를 살펴 보겠습니다. 그만큼 CFP8 하드웨어 사양 3 월 17, 2017의 CFP MSA가 공식적으로 2.0 버전의 QSFP-DD MSA가 출시 된 시점에서 발표되었습니다. 두 가지 폼 팩터를 비교하면 CFP8의 감소를 예견 한 것으로 보입니다.

  • 크기 - CFP8 (41.5mm * 107.5mm * 9.5mm)의 크기는 QSFP-DD보다 상당히 크며 볼륨은 OSFP의 30 %보다 큰 QSFP-DD의 3 배 이상입니다. CFP 시리즈 광 모듈은 원거리 통신 애플리케이션을 위해 배치되었으며 포트 밀도 요구 사항은 데이터 센터만큼 높지 않으므로 크기가 적합합니다. 그러나 기술 발전으로 인해 QSFP 시리즈 광 모듈은 통신 애플리케이션에 적합하기 시작했으며 QSFP 시리즈 광 모듈의 전력 소비는 CFP 시리즈 광 모듈의 전력 소모보다 훨씬 적습니다. 따라서 통신 애플리케이션에서 CFP 시리즈 광 모듈의 주요 위치가 위험에 처해 있습니다.
  • 열 용량 및 전력 소비 - CFP8의 열용량 및 전력 소비는 QSFP-DD보다 훨씬 높습니다. 열용량 및 전력 소비의 도입은 이전의 QSFP-DD vs. OSFP에서 소개되었으며 진실은 동일합니다.
  • 이전 버전과의 호환성 - CFP8의 하드웨어 사양에는 이전 버전과의 호환성에 대한 언급이 없습니다 (사실, 전체 CFP 시리즈는 이전 버전과 호환되지 않습니다). CFP 및 CFP2 시리즈 광 모듈의 경우 CFP에서 QSFP28 어댑터로 그리고, CFP2에서 QSFP28 어댑터로 일부 사용자가 QSFP28 광 모듈로 전환했음을 나타내는 오랜 시간 동안 사용 가능했습니다.
  • 대역폭 - CFP8 및 QSFP-DD의 최대 대역폭은 400Gb / s이지만 CFP8는 400Gb / s (16x25G 또는 8x50G) 만 지원하며 QSFP-DD는 200Gb / s (8x25G) 및 400Gb / s (8x50G)를 모두 지원합니다.

요약하면, QSFP-DD는 어떤 측면과 상관없이 CFP8보다 더 나은 선택 인 것으로 보입니다.

결론

QSFP-DD의 기능을 분석하고 다른 400G 광 모듈 폼 팩터와 비교함으로써 QSFP-DD는 데이터 센터 인터커넥트와 같은 400G 애플리케이션에서 비교할 수없는 이점을 발견했습니다. 세계 최고의 하이퍼 스케일 데이터 센터가 400G를 배치하기 시작할 때 QSFP-DD는 400G 광 모듈의 주류 폼 팩터가 될 것으로 예상됩니다.

이것은 쓴 원본 기사입니다 Gigalight. 재현 된 경우, 출처를 명시하십시오 : https://www.gigalight.com/community/qsfp-dd-400g-modules/

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