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Différences entre QSFP-DD et QSFP+/QSFP28/QSFP56/OSFP/CFP8/COBO

Migelle

Traducteur David
4 janvier 2021

Le QSFP-DD, étant le module avec le plus petit facteur de forme pour les émetteurs-récepteurs 400G, offre la plus haute densité de bande passante de l'industrie tout en tirant parti de la rétrocompatibilité avec les modules et câbles enfichables QSFP à plus faible vitesse, ce qui le rend populaire parmi les fabricants de fibres optiques. Comme nouveau type d'émetteur-récepteur optique pour les applications à grande vitesse 400G, le QSFP-DD est souvent comparé à d'autres modules tels que le QSFP56, l'OSFP, le CFP8 et le COBO. Quelles sont les différences entre ces modules optiques? Cet article fournit tout les détails.

Wiki du module QSFP-DD

QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density), également appelé QSFP56-DD, est entièrement conforme aux normes IEEE802.3bs et QSFP-DD MSA. La "double densité" signifie le doublement du nombre d'interfaces électriques à grande vitesse que le module supporte par rapport à un module QSFP28 standard. Le débit de chaque canal peut atteindre 25Gb/s grâce à la technologie de modulation NRZ, réalisant une transmission de réseau de 200G. Le débit de chaque canal peut également atteindre 50Gb/s grâce à la technologie de modulation PAM4, ce qui permet d'obtenir une transmission réseau de 400G, adaptée aux centres de données informatiques à haute performance et aux réseaux en nuage. Pour plus d'informations sur la technologie de modulation PAM4, veuillez consulter l‘article “PAM4 : Découvrez l'Ethernet 400G”.

QSFP-DD

Les avantages du module QSFP-DD sont les suivants :

  • Rétrocompatibilité: permettant au QSFP-DD de prendre en charge les modules QSFP existants (tels que QSFP+, QSFP28, QSFP56, etc.) et d'offrir une certaine flexibilité aux utilisateurs finaux et aux concepteurs de systèmes.

  • Adoption de connecteur cage intégrée 2x1 empilée pour soutenir les systèmes de connecteurs de cage à une ou deux hauteurs.

  • Connecteur SMT et conception de la cage 1xN: ce type de conception peut permettre un support thermique d'au moins 12W par module. La température plus élevée réduit la nécessité de capacités de dissipation de la chaleur des émetteurs-récepteurs, ce qui réduit certains coûts non nécessaires.

  • Conception ASIC: supportant plusieurs taux d'interface et entièrement rétrocompatible avec les modules QSFP+ et QSFP28, réduisant ainsi les coûts de déploiement des ports et des équipements.

QSFP-DD vs QSFP+/QSFP28/QSFP56

Les QSFP-DD, QSFP+, QSFP28 et QSFP56 font partie du facteur de forme QSFP, mais il existe certaines différences entre eux. Ces différences sont expliquées ci-dessous.

Structure

En termes d'apparence, les dimenssions de largeur, longueur et épaisseur du QSFP-DD sont les mêmes que celles du QSFP+, du QSFP28 et du QSFP56. Mais le module QSFP-DD est équipé d'une interface électrique à 8 voies au lieu de 4 comme les autres modules QSFP et les ports ASIC du QSFP-DD sont doublés pour prendre en charge les interfaces existantes telles que CAUI-4. Par conséquent, l'interface mécanique du QSFP-DD sur la carte hôte est légèrement plus épaise que celle des autres émetteurs-récepteurs du système QSFP pour accueillir la rangée supplémentaire de contacts.

Bande passante et applications

Les modules QSFP-DD peuvent supporter 400Gbps alors que les modules QSFP+/QSFP28/QSFP56 ne peuvent atteindre que 40Gbps/100Gbps/200Gbps respectivement. Par conséquent, les connecteurs QSFP-DD sont utilisés dans les modules optiques 400G, les DAC et AOC, et appliqués pour les interconnexions des centres de données 400G. Et les modules QSFP+/QSFP28/QSFP56 et DAC/AOC sont utilisés pour l'interconnexion des réseaux 40G/100G/200G.

Rétrocompatibilité

Comme mentionné ci-dessus, le QSFP-DD peut être rétrocompatible avec les anciens modules émetteurs-récepteurs du système QSFP. En d'autres termes, sur la base du facteur de forme précédent, le QSFP-DD a été techniquement mis à niveau pour prendre en charge une plus grande largeur de bande. Et sa rétrocompatibilité peut éviter le remplacement des équipements existants et réduire efficacement le coût de la mise à niveau du réseau.

Facteur de forme QSFP-DD QSFP56 QSFP28 QSFP+
Année de publication 2016 2018 2016 2010
Nombre de voies d'interface électrique 8 4 4 4
Débit d‘un seul canal 25Gbps/50Gbps 50Gbps 25Gbps 10Gbps
Technologie de modulation NRZ/PAM4 PAM4 NRZ NRZ
Rétrocompatibilité QSFP+/QSFP28/QSFP56 QSFP+/QSFP28 QSFP+ /

QSFP-DD vs OSFP/CFP8/COBO

QSFP-DD (QSFP56-DD) et OSFP/CFP8/COBO sont les facteurs de forme de module optique 400G sur le marché. les différences sont indiquées ci-dessous :

QSFP-DD vs OSFP

OSFP est un nouveau facteur de forme enfichable avec huit voies électriques à grande vitesse qui supporte initialement 400Gb/s (8x50G) ou peuvent atteindre jusqu'à 800Gb/s. Les dimensions du QSFP-DD sont de 18,35 mm, 89,4 mm et 8,5 mm, tandis que celles du OSFP sont de 22,58 mm, 107,8 mm et 13,0 mm. Il est évident que le facteur de forme OSFP est légèrement plus large et plus épais que le QSFP-DD, mais il supporte tout de même 36 ports OSFP par panneau frontal 1U, soit 14,4 Tb/s par 1U.

La consommation électrique du QSFP-DD est de 7-12W, alors que celle du OSFP peut atteindre 12-15W. Plus la consommation d'énergie est faible, meilleures sont les performances de l'émetteur-récepteur. Contrairement au QSFP-DD, l'OSFP n‘est pas rétrocompatible avec les QSFP+/QSFP28 car il a une taille supérieure à ceux-ci.

QSFP-DD vs CFP8

Avec un facteur de forme de 41,5 mm*107,5 mm*9,5 mm, le module CFP8 offre une largeur de bande quatre fois supérieure à celle des solutions 100G existantes. Son interface électrique a été généralement spécifiée pour permettre le mode 16x25 Gb/s et 8x50 Gb/s. Comme la taille du CFP8 est presque trois fois plus grande que celle du QSFP-DD, la consommation d'énergie du CFP8 est beaucoup plus élevée. Par contre, le CFP8 ne peut pas être utilisée sur les ports QSFP+/QSFP28. La largeur de bande maximale du CFP8 et du QSFP-DD est de 400 Gb/s, mais le CFP8 ne prend en charge que la forme 16x25G ou 8x50G alors que le QSFP-DD prend également en charge les deux 200 Gb/s (8x25G).

QSFP-DD vs COBO

COBO (Consortium for On-Board Optics) peut être installé de manière intégrée à l'équipement de la carte de ligne dans un environnement contrôlé, ce qui manque de flexibilité. Et ne supporte pas le hot-pluggable, ce qui complique la maintenance des modules COBO. En outre, le facteur de forme COBO dispose de deux interfaces électriques - l'une à huit voies et l'autre à seize voies - pour répondre aux exigences de transmission 1x400G et 2x400G.

Le tableau et graphique à continuation montrent l‘évolution des facteurs de forme QSFP-DD, OSFP, CFP8 et COBO dans le marché. Des chiffres élevés désignent l‘importance de commercialisation de ces facteurs de forme.

Performance CFP8 OSFP QSFP-DD COBO
Taille 1 2 3 4
Consommation électrique 3 2 1 4
Coût 1 3 4 2
Stabilité 4 3 2 1
Compatibilité 3 2 4 1
Complexité de fonctionnement et maintenance 2 3 4 1
Evaluation globale 14 15 18 13

Nous pouvons voir dans le tableau que la note globale des facteurs de forme QSFP-DD et OSFP est plus élevée que les autres facteurs de forme. Les QSFP-DD et OSFP sont plus populaires auprès des fabricants de fibres optiques. Le QSFP-DD convient aux applications de centres de données et le OSFP s'applique souvent aux applications de télécommunications. Pour plus d‘information sur les types d'émetteurs-récepteurs 400G, veuillez consulter la section “Combien de modèles d'émetteurs-récepteurs 400G existe-t-il sur le marché ?”.

Est-ce que le QSFP-DD sera populaire avec Ethernet 800G ?

Le QSFP-DD (QSFP56-DD) est plus adapté aux applications de centres de donnée. Avec la concentration du trafic est-ouest et la pression croissante sur la largeur de bande interne des centres de données, le délai entre les applications des modules optiques à haut débit sur le marché de la télécommunication et celui des centres de données se réduit progressivement. L'optique 400G sera largement adoptée. Autrement dit, les modules QSFP-DD bénéficieront de l'Ethernet 400G et annoncent une bonne perspective de développement.

QSFP56-DD

Alors que le 400G devient commercialement disponible à grande échelle, la technologie 100G à onde unique est sur le point d'arriver à maturité, préparant ainsi le terrain pour l'arrivée du 800G. Récemment, l'organisation MSA (Multi-Source Protocol) QSFP-DD800 a publié la première version de la spécification matérielle de l'émetteur-récepteur de nouvelle génération QSFP-DD800, avec 8 canaux, qui est orientée à la continuation du facteur de forme actuel du QSFP-DD pouvant prendre en charge un débit de 100 Gbps sur un seul canal. Cela signifie également que le 800G pourrait encore adopter le facteur de forme QSFP-DD pour apporter plus d'avantages et de valeurs aux fournisseurs de services Internet.

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