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Quels sont les différents types de transceivers 400G sur le marché ?

11 avril 2022

Étant donné d’un énorme besoin de bande passante élevée dans le domaine du 5G, de l'IoT, et des centres de donnée cloud, l'Ethernet 400G se développe depuis quelques années. Des fournisseurs tels que Cisco, Arista et juniper développent et testent des technologies pour les réseaux Ethernet 400G.

En tant que dispositifs matériels essentiels pour l'interconnexion des réseaux optiques, le transceiver (émetteur-récepteur) 400G Ethernet deviendra le modèle dominant de l'industrie. Toujours curieux au sujet des transceivers 400G ? Cet article vous propose une introduction détaillée aux caractéristiques des différents types de transceivers 400G, y compris les applications, les normes d'interface et les facteurs de forme.

Application des transceivers 400G

Selon l'application du transceiver, les modules optiques peuvent être classés en deux catégories : Les transceivers côté client et Les transceivers côté ligne.

Transceivers Ethernet 400G pour la transmission du côté client

Les transceivers côté client sont utilisés pour l'interconnexion entre les réseaux métropolitains et la dorsale(backbone) optique. Le terme «côté client» fait référence à des distances relativement courtes par rapport au côté ligne, généralement de 50 m à 10 km et avec un seul transceiver connecté à la fibre, donc aucune optique cohérente n'est nécessaire. Il existe différentes interfaces de transceiver qui ont été normalisées par IEEE et MSA. Plus important encore, il dispose d'une interface approuvée et standardisée qui est utilisée pour la connexion réseau. PAM4 a été choisi par IEEE 802.3bs pour la transmission 400 GE côté client.

Transceivers cohérents 400G pour la transmission côté ligne

Contrairement au côté client, le côté ligne atteint une distance de transmission de 80 km ou même plus en utilisant la DWDM. Une technologie cohérente devrait permettre de déployer une transmission 400G côté ligne. L'OIF a développé la normalisation de l'interface DWDM cohérente 400G pour le DCI (Interconnexion de datacenters) et d'autres applications métro/accès. Le traitement du signal du transport cohérent est beaucoup plus important que celui de la transmission à courte portée du centre de données PAM4, qui nécessite plus de DSP (Digital Signal Processor) et de puissance que dans la transmission côté client.

Norme d'interface

Les interfaces des transceivers sont définies par les normes d'interface. Le tableau suivant énumère les normes Ethernet 400G courantes et les interfaces correspondantes.


Norme d'interface Interface Distance de liaison Type de support Architecture optique
IEEE 802.3bs 400GBASE-SR16 100m MMF 16× 25G NRZ 850nm
400GBASE-DR4 500m SMF 4× 100G PAM4 1300nm
400GBASE-FR8 2km SMF 8× 50G PAM4 WDM
400GBASE-LR8 10km SMF 8× 50G PAM4 WDM
IEEE P802.3cm 400GBASE-SR8 100m MMF 8× 50G PAM4 850nm
400GBASE-SR4.2 100m MMF 8× 50G PAM4 BiDi 850/910nm
IEEE P802.3cn 400GBASE-ER8 40km SMF 8× 50G PAM4 WDM
IEEE P802.3ct 400GBASE-ZR 80km SMF DWDM Cohérent
100G Lambda MSA 400GBASE-FR4 2km SMF 4× 100G PAM4 CWDM
400GBASE-LR4 10km SMF 4× 100G PAM4 CWDM
CWDM8 MSA 400G-CWDM8-2 2m à 2km SMF 8× 50G CWDM
400G-CWDM8-10 2m à 10km SMF 8× 50G CWDM

Remarque : 400GBASE-SR16 n'a été commercialisé par aucun fournisseur de transceivers. Comme l'interface 400GBASE-SR16 nécessite un nombre de fibres élevé (32 fibres par liaison duplex), cette norme ne devrait pas faire son entrée sur le marché des transceivers 400G.

Facteur de forme de transceiver 400G

Il existe plusieurs facteurs de forme 400G, QSFP-DD 400G, OSFP, CFP8, COBO, etc., dont certains ont été mis sur le marché et certains sont en cours de conception.


  • CFP8 est la première génération du transceiver 400G, avec une taille physique relativement grande, offrant la plus faible densité de ports.

  • Le COBO doit son nom au “Consortium for On-Board Optics”. Les transceivers COBO 400G sont installés à l'intérieur de l'équipement de carte de ligne dans un environnement contrôlé, manquant ainsi de flexibilité.

  • OSFP représente “Octal Small Form Factor Pluggable”, qui est un nouveau type de facteur de forme enfichable. Des entreprises ont déjà vendu des transceivers 400G OSFP sur leur site Web.

  • Les modules QSFP-DD 400G sont désormais l'un des modules optiques les plus populaires sur le marché, qui ont été lancés et fabriqués par Finisar, Innolight, FS.COM, etc.

    QSFP-DD vs OSFP vs CFP8.jpg

Le tableau ci-dessous présente des comparaisons détaillées de la taille, la compatibilité, la puissance, etc. des trois principaux facteurs de forme : OSFP, QSFP-DD et CFP8.


OSFP QSFP-DD CFP8
Scénario d'application Centre de données et télécommunications Centre de données Télécommunication
Taille 22.58mm× 107.8mm× 13mm 18.35mm× 89.4mm× 8.5mm 40mm× 102mm× 9.5mm
Consommation maximale 15W 12W 24W
Compatibilité inverse avec QSFP28 Par l'intermédiaire d'un adaptateur Oui Non
Signalisation électrique (Gbps) 8× 50G 8× 50G 8× 50G
Densité de port du switch (1RU) 36 36 16
Type de support MMF & SMF MMF & SMF MMF & SMF
Enfichable à chaud Oui Oui Oui
Gestion de la température Directe Indirecte Indirecte
Prise en charge de 800G Oui Non Non

Parmi ces trois facteurs de forme du transceiver, il est évident que le CFP8 manque de densité, contrairement aux deux autres transceivers 400G. Les modules OSFP ont été conçus en tenant compte du 800G. Le facteur de forme QSFP-DD présente les principaux avantages de sa haute densité, de sa petite taille et de sa rétrocompatibilité. Il prend en charge le module QSFP28. Cela facilite la migration vers l'Ethernet 400G et répond aux besoins de l'industrie en matière de réseaux à haut débit et à haute densité. Par conséquent, il est prévu que le facteur de forme QSFP-DD devienne le facteur de forme le plus approprié pour les applications Ethernet 400G.

Conclusion

Outre les catégories de transceivers 400G ci-dessus, le mode de fibre, la longueur d'onde, etc. sont également des caractéristiques courantes qui sont utilisées dans la classification des transceivers optiques, et ne sont pas expliquées plus en détail.

La demande de transmission de données à haut débit est en pleine expansion. Alors que le marché des transceivers est poussé à évoluer, nous pouvons nous attendre au déploiement de l'Ethernet 400G dans les centres de données de prochaine génération et à la popularité des transceivers optiques 400G dans un avenir proche. Bien qu’il existe des avantages et des défis avec les tests des transceivers 400G durant la phase de recherche, l'Ethernet 400G reste une tendance inévitable.

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