Почему модуль CPAK отличаются в решениях 100G?

Сегодня мы вступаем в эру 100G оптических модулей. С быстрым развитием общедоступного облака, интернета вещей (IOT) и искусственного интеллекта (AI), системы 100G также начали широко использоваться. В настоящее время на рынке представлены основные модели оптических модулей 100G: оптический модуль CXP, оптический модуль CFP/CFP2/CFP4 и оптический модуль QSFP28. Как все мы знаем, Cisco представила свой собственный модуль 100G под названием CPAK в марте 2013 года, который предоставляет серию решений для соединения с высокой плотностью 100 Гбит/с. Его модули особенно подходят для подключения в корпоративных ЦОД и поставщиках услуг, а также в пограничных сетях поставщиков услуг. Прошло несколько лет, и с быстрым развитием технологий рыночная конкуренция становится все более жесткой. Неужели на CPAK все еще есть спрос как прежде? Давайте еще раз внимательно рассмотрим его.

Что такое оптический модуль 100G CPAK?

Ринсунок 1. Модули 100G CPAK

CPAK это запатентованный форм фактор от 100G Cisco, но он включает в себя несколько различных типов стандартных интерфейсов IEEE: 100GBASE-SR10, 100GBASE-ER4L, 100GBASE-LR4, 10x10G-ERL, 10x10GBASE-LR и может поддерживать различные расстояния соединения 100G и требования к типу волокна. Модули CPAK могут поддерживать режимы 10 × 10 Гбит/с и 4 × 25 Гбит/с с общей скоростью передачи данных 100 Гбит/с. Он также может использовать кабели MPO-24 для разветвления высокой плотности 10G. Оптические модули CPAK 100G можно подключать к портам CPAK коммутаторов и маршрутизаторов Cisco. Одним из его самых уникальных преимуществ является применение CMOS фотоники, которая повышает плотность портов CPAK. До появления QSFP28 модули Cisco CPAK сочетали максимальную плотность и пропускную способность с минимальным энергопотреблением. В следующей таблице приведены сведения о различных типах модулей Cisco CPAK.

Таблица 1. Технические характеристики существующих модулей CPAK 100G

Каковы особенности и преимущества CPAK?

Применение COMS Фотоника

Самая уникальная особенность заключается в том, что модуль CPAK является первым оптическим модулем 100G, использующим CMOS фотонику. Этот модуль может обеспечивать чрезвычайно эффективные оптические схемы с низким энергопотреблением, что является фирменной технологией Cisco. CMOS-фотоника, также называемая кремниевой фотоникой, представляет собой технологию, которая управляет потоком фотонов вместо электронов путем интеграции нескольких компонентов схемы в эффективную конструкцию и последующей печати всей схемы непосредственно на кремниевой пластине для производства оптических устройств. Поэтому модуль CPAK 100G, использующий технологию COMS, имеет меньшую занимаемую площадь и более высокую плотность портов, что позволяет получить очень эффективную оптическую схему с низким энергопотреблением.

Гибкий выбор интерфейса

CPAK может удовлетворить различные требования к расстоянию и типу волокна. Расстояние варьируется от 70 м для CPAK-100G-SR10 до 25 км для CPAK-100G-ER4L и CPAK-10X10G-ERL. Для разъемов и кабелей CPAK совместим с двойным разъемом SC/PC, двойным разъемами LC, 24-оптоволоконными разъемами MPO/MTP и 24-оптическими разъемами MPO/MTP. CPAK также имеет сильную совместимость. Как правило, различные типы модулей 100G могут взаимодействовать друг с другом по одному и тому же стандарту и одинаковой скоростью. Например, 100GBASE-LR4 из CFP/CFP2/CFP4 или CPAK является совместимым.

Компактный размер & Более низкое энергопотребление

CPAK был выпущен сразу после CFP2. Хотя CFP является пионером в области оптики 100G, его большой размер не может удовлетворить потребности центров обработки данных высокой плотности. Таким образом, CFP2 и CFP4 были разработаны с более компактными размерами. При сравнении модулей CPAK и CFP модули CPAK имеют размер менее одной трети от размера модулей CFP и рассеивают менее одной трети мощности. По сравнению с модулями CFP2 оптические модули CPAK на 20% меньше и потребляют на 40% меньше энергии. Другими словами, если в коммутаторе центра обработки данных используется CPAK, отличный от модуля CFP2, он может обеспечить 20% плотности портов и пропускной способности лицевой панели. Модуль CPAK потребляет на 40% меньше энергии, чем CFP2, и на 70% меньше, чем размер CFP. Но это немного выше, чем у CFP4 и QSFP28.

Каковы сравнения модулей 100G CPAK и QSFP28?

Сегодня существует множество различных вариантов модулей 100G с различными форм-факторами, включая CFP, CXP, CPAK, CFP2, CFP4 и QSFP28. Следующая таблица показывает их различия.

Таблица 2. Параметры всех форм-факторов 100G.

Здесь мы сосредоточимся на различиях между CPAK и QSFP28.

CPAK vs QSFP28

Оптический модуль QSFP28 считается наиболее перспективным оптическим модулем 100G благодаря наименьшему форм-фактору и низкому энергопотреблению. С точки зрения форм-фактора QSFP28 более компактен, чем CPAK-модули. Что касается энергопотребления, самая длинная длина линии связи, поддерживаемая модулем Cisco CPAK 100GBASE-LR4 через стандартное одномодовое оптоволокно с разъемом SC, составляет 10 км, а номинальная потребляемая мощность составляет менее 5,5 Вт. QSFP28 100GBASE-LR4 поддерживает максимальное расстояние 10 км и потребляет около 3,5 Вт электроэнергии. модуль CPAK явно не имеет успеха при конкуренции с оптическими трансиверами QSFP28.

Каково будущее CPAK?

Модуль CPAK, несомненно, представляет собой важное достижение в оптических сетях. Благодаря запатентованной CMOS-фотонной технологии наибольшим преимуществом является то, что она обеспечивает исключительно высокую плотность портов и полосу пропускания на передней панели. Cisco и ее совместимые поставщики также разработали коммутаторы с портами CPAK. В этом случае, в последние несколько лет до появления CFP2/4 и QSFP28, этот модуль 100G, вероятно, выделяется в других форм-факторах.

Однако в такой жесткой конкурентной среде на рынке трудно сказать, какие продукты могут оставаться популярными в течение длительного времени. В конце концов, технологии решают все. Сегодня выясняется, что CPAK больше не является незаменимым. Возможно, он постепенно утратил свою привлекательность за эти годы. Пока что самая большая проблема для завоевания рынка - это модули QSFP28, которые достигли потрясающих результатов в развитии сетей 100G. QSFP28 имеет меньшие размеры и более низкое энергопотребление, что делает его самым популярным продуктом на рынке. Коэффициент использования CPAK был значительно снижен, но все еще не может быть заменен для некоторого старого оборудования.

Заключение

Сегодня технология модулей 100G постепенно созревает. 100G CPAK приемопередающие модули популярны из-за их меньшего размера и более низкого энергопотребления. Однако при конкуренции с продуктами 100G с открытым исходным кодом (CFP/CFP2/CFP4/QSFP28) CPAK не идеален для соединений высокой плотности 100G. CXP, CFP, CFP2, CFP4, QSFP28 также предоставляют клиентам хороший выбор и являются основным направлением рынка. С другой стороны, многие сторонние поставщики (например, FS.com) также предоставляют разнообразные экономичные модули 100G для удобства клиентов. Наши продукты имеют сертификацию тестирования, отличные технологии и гарантийное обслуживание. Если вы заинтересованы, пожалуйста, посетите FS.com или следите за этим блогом.

Связанная текст: Сравнение oптических модулей 100G QSFP28

Полное понимание CFP модулей

100G CFP vs QSFP28: когда они будут использоваться?