Wie viele 400G-Transceiver-Typen gibt es auf dem Markt?

Angesichts des enormen Bedarfs an hoher Bandbreite in 5G, loT und Cloud-Rechenzentren liegt der Fokus seit einigen Jahren auf 400G-Ethernet. Anbieter wie Cisco, Arista und Juniper entwickeln und testen Technologien für 400G-Ethernet-Netzwerke. Als die wichtigsten Hardware-Geräte für die Verbindung von optischen Netzwerken ist es unbestreitbar, dass sich 400G-Transceiver zum Mainstream der Branche entwickeln werden. Dieser Beitrag gibt Ihnen eine umfassende Einführung in die verschiedenen Typen von 400G-Transceivern und deren unterschiedliche Eigenschaften, einschließlich Anwendungen, Schnittstellenstandards und Formfaktoren.

Empfehlung 400G N9500-32D Switch Broadcom Spine Switch White Box MLAG VXLAN 14.935,00€ (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DDSR8-400G Inphi DSP Chip ≤10WMTP MPO12 MMF 546,00€ (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DDFR4-400G Inphi DSP Chip ≤12W Duplex LC SMF 1.638,00€ (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DDDR4-Si-400G Broadcom 7nm DSP SiPh-basiert <10W MTP/MPO12 SMF 4x100GBASE-DR 910,00€ (exkl. MwSt.)

Empfehlung 200G/400G CFP2 DCO kohärente Transceiver Inphi Chip ≤28W LC Duplex SMF 10.017,00€ (exkl. MwSt.)

Empfehlung CFP2 Transponder/Muxponder 4x 100G QSFP28 auf 1x 400G 4.644,00 € (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DD DAC-Kabel 400G 3m 28AWG passiv Generisch 227,00 € (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DD Breakout DAC-Kabel 1m QSFP-DD auf 2 QSFP56 30AWG EMC-Abschirmung Generisch 227,00 € (exkl. MwSt.)

Empfehlung QSFP-DD Breakout DAC-Kabel 2m QSFP-DD auf 4 QSFP56 EMC-Abschirmung Generisch 190,00 € (exkl. MwSt.)

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Anwendung des Transceivers

Je nach Anwendung des Transceivers können optische Module in zwei Kategorien eingeteilt werden: Client-seitige Transceiver und Line-seitige Transceiver.

400G-Ethernet-Transceiver für die Client-seitige Übertragung

Client-seitige Transceiver werden für die Verbindung zwischen den Metronetzen und dem optischen Backbone verwendet. Der Begriff „Client-Side“ bezieht sich auf relativ kurze Entfernungen im Vergleich zur Line-Seite, im Allgemeinen von 50m bis 10km und mit nur einem Transceiver, der an die Glasfaser angeschlossen ist, so dass keine kohärente Optik erforderlich ist. Es gibt verschiedene Transceiver-Schnittstellen, die von IEEE und MSA als Standard festgelegt wurden. Am wichtigsten ist, dass es eine vereinbarte und standardisierte Schnittstelle gibt, die für die Netzwerkverbindung verwendet wird. PAM4 wurde von IEEE 802.3bs für die 400GE-Übertragung auf der Client-Seite gewählt.

400G-Kohärente Transceiver für die Linien-seitige Übertragung

Im Gegensatz zur Client-Seite erreicht die Linien-Seite mit DWDM Übertragungsdistanzen von 80 km oder sogar mehr. Es wird erwartet, dass die kohärente Technologie die 400G-Übertragung auf der Linien-Seite ermöglicht. OIF arbeitet an der Standardisierung der kohärenten 400G DWDM-Schnittstelle für DCI und andere Metro-/Zugangsanwendungen. Die Signalverarbeitung bei der kohärenten Übertragung ist wesentlich umfangreicher als bei der PAM4-Übertragung für Rechenzentren mit kurzer Reichweite, die mehr DSPs und mehr Leistung als bei der Client-seitigen Übertragung erfordert.

Schnittstellenstandard

Die Schnittstellen der Transceiver werden durch die Schnittstellenstandards definiert. In der folgenden Tabelle sind die gängigen 400G-Ethernet-Standards und die entsprechenden Schnittstellen aufgeführt.

Hinweis: 400GBASE-SR16 wurde bisher von keinem Transceiver-Hersteller freigegeben. Da die 400GBASE-SR16-Schnittstelle eine hohe Anzahl von Glasfasern erfordert (32 Fasern pro Duplex-Link), ist nicht zu erwarten, dass dieser Standard auf dem Markt für 400G-Transceiver Einzug halten wird.

Formfaktor von 400G-Transceivern

Es gibt mehrere Mainstream 400G-Formfaktoren: 400G QSFP-DD, OSFP, CFP8, COBO, usw. Einige davon sind bereits auf den Markt, andere sind noch in der Entwicklung.

• CFP8: 400G-Transceiver der ersten Generation mit relativ großer physikalischer Größe, der die niedrigste Portdichte bietet.

• COBO: Benannt nach dem Konsortium für On-Board-Optik (Consortium für On-Board Optics), wird intern in einer kontrollierten Umgebung auf der Leitungskarte installiert und ist daher nicht flexibel.

• OSFP: Steht für Octal Small Form Factor Pluggable, eine neue Art von steckbarem Formfaktor. Es gibt einige Firmen, die bereits 400G-OSFP-Transceiver verkaufen.

• 400G QSFP-DD: Diese Transceiver sind heute eines der beliebtesten optischen Module auf dem Markt, die von Finisar, Innolight, FS.com usw. hergestellt und angeboten werden.

  

Die folgende Tabelle enthält detaillierte Vergleiche zu Größe, Kompatibilität, Leistung usw. für die drei wichtigsten Formfaktoren: OSFP, QSFP-DD und CFP8.

Unter diesen drei Transceiver-Formfaktoren ist es offensichtlich, dass es der CFP8 im Gegensatz zu den beiden anderen 400G-Transceivern an Dichte mangelt. Die OSFP-Module wurden mit Blick auf 800G entwickelt. Der QSFP-DD-Formfaktor hat die Hauptvorteile seiner hohen Dichte, der geringen Größe und der Abwärtskompatibilität, die er mit QSFP28 unterstützt, was eine leichtere Migration zu 400G-Ethernet ermöglicht, das den Bedarf der Industrie an Hochgeschwindigkeits- und High-Density-Netzwerken erfüllt. Daher wird erwartet, dass der QSFP-DD-Formfaktor der geeignetste Formfaktor für 400G-Ethernet-Applikationen werden wird.

Fazit

Abgesehen von den oben genannten Kategorien von 400G-Transceivern sind Glasfasermodus, Wellenlänge usw. auch die gemeinsamen Merkmale, die bei der Klassifizierung von optischen Transceivern verwendet werden, die nicht weiter erläutert werden. Die Nachfrage nach High-Speed-Datenübertragung steigt rasant an. Da der Transceivermarkt in Bewegung geraten ist, können wir in naher Zukunft den Einsatz von 400G-Ethernet in den Rechenzentren der nächsten Generation und die Popularität von optischen 400G-Transceivern erwarten. Obwohl die Chancen und Herausforderungen beim 400G-Transceiver-Test noch im Forschungsstadium sind, ist 400G-Ethernet ein unvermeidlicher Trend.