Differenze tra QSFP-DD e QSFP+/QSFP28/QSFP56/OSFP/CFP8/COBO

QSFP-DD, il più piccolo fattore di forma per transceiver 400G, offre la più alta densità di larghezza di banda del settore, sfruttando al contempo la retrcompatibilità con i moduli e i cavi collegabili QSFP a bassa velocità, rendendolo popolare tra i produttori di fibre ottiche. Essendo il nuovo tipo di transceiver ottico più richiesto nelle applicazioni ad alta velocità 400G, QSFP-DD viene spesso confrontato con altri moduli come QSFP56, OSFP, CFP8 e COBO. Quali sono le differenze tra questi moduli ottici? Questo post le illustrerà in modo approfondito.

QSFP-DD: Wiki

QSFP-DD (chiamato anche QSFP56-DD) è l'acronimo di Quad Small Form Factor Pluggable Double Density, pienamente conforme agli standard IEEE802.3bs e QSFP-DD MSA. Per "doppia densità" si intende il raddoppio del numero di interfacce elettriche ad alta velocità supportate dal modulo rispetto a un modulo standard QSFP28. La velocità di trasmissione dei dati di ciascun canale può raggiungere i 25 Gb/s grazie alla tecnologia di modulazione NRZ, realizzando così una trasmissione di rete a 200G. Inoltre, la velocità di trasmissione dati di ciascun canale può raggiungere i 50Gb/s grazie alla tecnologia di modulazione PAM4, realizzando una trasmissione di rete a 400G, adatta ai data center di elaborazione ad alte prestazioni e alle reti cloud. Per ulteriori informazioni sulla tecnologia di modulazione PAM4, visitare il sito: PAM4: Imparare l'Ethernet 400G da qui.

I vantaggi del fattore di forma QSFP-DD sono i seguenti:

• Retrocompatibilità: consente al QSFP-DD di supportare i moduli QSFP esistenti (come QSFP+, QSFP28, QSFP56, ecc.) e di offrire flessibilità agli utenti finali e ai progettisti di sistemi.

• Adotta il connettore a gabbia integrato 2x1 per supportare il sistema di connettori a gabbia a un'altezza e a gabbia a due altezze.

• Connettore SMT e design a gabbia 1xN: questo tipo di design può consentire un supporto termico di almeno 12W per modulo. La temperatura più elevata riduce i requisiti di capacità di dissipazione del calore dei transceiver, riducendo così alcuni costi inutili.

• Design ASIC: supporta diverse velocità di interfaccia ed è completamente compatibile con i moduli QSFP+ e QSFP28, riducendo così i costi di implementazione delle porte e delle apparecchiature.

QSFP-DD e QSFP+/QSFP28/QSFP56

QSFP-DD, QSFP+, QSFP28 e QSFP56 appartengono al fattore di forma QSFP, ma quali sono le differenze tra loro? Le differenze sono spiegate nelle descrizioni seguenti.

La struttura

Per quanto riguarda l'aspetto, la larghezza, la lunghezza e lo spessore del QSFP-DD sono uguali a quelli di QSFP+, QSFP28 e QSFP56. Tuttavia, il modulo QSFP-DD è dotato di un'interfaccia elettrica a 8 corsie anziché a 4 corsie come gli altri moduli QSFP e le porte ASIC di QSFP-DD sono raddoppiate per supportare le interfacce esistenti, come CAUI-4. Pertanto, l'interfaccia meccanica di QSFP-DD sulla scheda host è leggermente più profonda di quella degli altri transceiver di sistema QSFP per ospitare la fila di contatti in più.

Larghezza di banda e applicazione

I moduli QSFP-DD possono supportare 400Gbps mentre QSFP+/QSFP28/QSFP56 possono raggiungere rispettivamente solo 40Gbps/100Gbps/200Gbps. Pertanto, i connettori QSFP-DD sono utilizzati nei moduli ottici 400G, nei DAC e negli AOC e vengono applicati per le interconnessioni dei data center 400G. I moduli QSFP+/QSFP28/QSFP56 e i DAC/AOC sono utilizzati per l'interconnessione delle reti 40G/100G/200G.

Compatibilità con il passato

Come già detto, il QSFP-DD può essere retrocompatibile con i precedenti moduli ricetrasmettitori di sistema QSFP. In altre parole, sulla base del precedente fattore di forma, il QSFP-DD è stato tecnicamente aggiornato per supportare una maggiore larghezza di banda. La retrocompatibilità può evitare la sostituzione delle apparecchiature esistenti e ridurre efficacemente i costi di aggiornamento della rete.

QSFP-DD e OSFP/CFP8/COBO

QSFP-DD (QSFP56-DD) e OSFP/CFP8/COBO sono i fattori di forma delle ottiche 400G presenti sul mercato, le cui differenze sono elencate di seguito:

QSFP-DD vs OSFP

OSFP è un nuovo fattore di forma collegabile con otto corsie elettriche ad alta velocità che inizialmente supporterà 400Gb/s (8x50G) o potrà arrivare fino a 800Gb/s. La larghezza, la lunghezza e lo spessore di QSFP-DD sono 18,35 mm, 89,4 mm e 8,5 mm, mentre quelli di OSFP sono 22,58 mm, 107,8 mm e 13,0 mm. È evidente che il fattore di forma OSFP è leggermente più largo e più profondo del QSFP-DD, ma supporta comunque 36 porte OSFP per pannello frontale 1U, consentendo 14,4Tb/s per 1U.

In genere, il consumo di energia di QSFP-DD è di 7-12W, mentre OSFP può raggiungere 12-15W. Più basso è il consumo energetico, migliori sono le prestazioni del transceiver. A differenza del QSFP-DD, l'OSFP non può essere retrocompatibile con il QSFP+/QSFP28 poiché ha dimensioni maggiori rispetto al QSFP+/QSFP28.

QSFP-DD vs CFP8

Con un fattore di forma di 41,5 mm*107,5 mm*9,5 mm, il modulo CFP8 offre una larghezza di banda quattro volte superiore rispetto alle soluzioni 100G esistenti. La sua interfaccia elettrica è stata generalmente specificata per consentire la modalità 16x25 Gb/s e 8x50 Gb/s. Poiché le dimensioni del CFP8 sono quasi tre volte superiori a quelle del QSFP-DD, il consumo energetico del CFP8 è molto più elevato di quello del QSFP-DD. Inoltre, il CFP8 non può essere utilizzato sulle porte QSFP+/QSFP28. La larghezza di banda massima di CFP8 e QSFP-DD è di 400Gb/s, ma CFP8 supporta solo la forma 16x25G o 8x50G mentre QSFP-DD supporta anche 200Gb/s (8x25G).

QSFP-DD vs COBO

COBO è l'acronimo di Consortium for On-Board Optics (Consorzio per l'ottica a bordo) e può essere installato internamente all'apparecchiatura della scheda di linea in un ambiente controllato, con conseguente mancanza di flessibilità. Inoltre, non supporta l'inserimento a caldo, per cui la manutenzione dei moduli COBO è più difficile rispetto a quella dei QSFP-DD. Inoltre, il fattore di forma COBO ha due interfacce elettriche, una a otto e l'altra a sedici corsie, per soddisfare i requisiti di trasmissione 1x400G e 2x400G.

Il grafico seguente mostra la maturità del mercato dei fattori di forma QSFP-DD, OSFP, CFP8 e COBO. Più grandi sono i numeri, maggiore è la maturità di mercato di questi fattori di forma.

Dalla tabella si evince che la valutazione complessiva dei fattori di forma QSFP-DD e OSFP è superiore a quella degli altri fattori di forma. Pertanto, QSFP-DD e OSFP sono più popolari tra i produttori di fibre ottiche. Il primo è adatto per le applicazioni dei data center, mentre il secondo è spesso utilizzato per le applicazioni di telecomunicazione. Per ulteriori tipi di transceiver 400G, fare riferimento a Quanti tipi di transceiver 400G esistono sul mercato? per informazioni più dettagliate.

QSFP-DD sarà popolare nell'Ethernet 800G?

QSFP-DD (QSFP56-DD) è più adatto alle applicazioni dei data center rispetto all'OSFP. Con la concentrazione del traffico est-ovest nei data center e la crescente pressione sulla larghezza di banda interna dei data center, il divario temporale tra l'applicazione dei moduli ottici ad alta velocità nel mercato delle telecomunicazioni e il mercato dei data center si sta gradualmente riducendo. L'ottica 400G sarà ampiamente applicata. In altre parole, il QSFP-DD trarrà vantaggio dall'Ethernet 400G e aprirà una buona prospettiva di sviluppo.

Mentre il 400G diventa commercialmente disponibile su larga scala, la tecnologia 100G a onda singola è destinata a maturare, gettando le basi per l'arrivo dell'800G. Recentemente, l'organizzazione QSFP-DD800 Multi-Source Protocol (MSA) ha rilasciato la prima versione della specifica hardware del ricetrasmettitore QSFP-DD800, dedicata alla continuazione dell'attuale fattore di forma QSFP-DD per supportare una velocità di canale singolo di 100Gbps a 8 canali di nuova generazione QSFP-DD800. Ciò significa anche che l'800G potrebbe ancora adottare il fattore di forma QSFP-DD per portare maggiori vantaggi e valori ai fornitori di servizi Internet.