SFP, QSFP, QSFP-DD & OSFP: Usporedba faktora oblika

Zašto je optičko umrežavanje prešlo s GBIC-a i SFP-a na QSFP, QSFP-DD i OSFP? Kratak odgovor je da mrežna oprema treba veću propusnost od iste količine prostora na prednjoj ploči, dok su stope električnih traka, snaga modula i zahtjevi za hlađenjem nastavili rasti.

Ta je evolucija stvorila dugačak popis imena: SFP, SFP+, SFP28, SFP56, QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP112, QSFP-DD, OSFP i nekoliko novijih varijanti. Imena je lakše razumjeti ako se tretiraju kao srodne dizajnerske obitelji, a ne kao izolirani akronimi.

Najvažniju razliku ujedno je i najlakše propustiti:faktor oblika primopredajnika nije isto što i Ethernet brzina ili optički standard. Faktor oblika opisuje kako modul pristaje i povezuje se sa svojim hostom. Stvarna optička veza i dalje ovisi o specifikaciji primopredajnika, vlaknu, valnoj duljini, konektoru, dosegu i konfiguraciji glavnog računala.

Ovaj vodič objašnjava kako su se glavni faktori oblika optičkih primopredajnika razvili, kako se obitelji SFP i QSFP razlikuju, gdje odgovaraju QSFP-DD i OSFP i kako odabrati kompatibilni modul za stvarnu mrežu. Za primjere na razini proizvoda u više obitelji pogledajtedomet primopredajnika optičkih vlakana.

Što je optički primopredajnik?

Faktor oblika optičkog primopredajnika definira fizički paket i sučelje na strani glavnog računala koje koristi priključni modul. Ovisno o specifikaciji, može definirati ili ograničiti dimenzije modula, geometriju kaveza i konektora, električne trake velike brzine, upravljačke signale male brzine, upravljačka sučelja, klase snage i toplinsko ponašanje.

Te su karakteristike važne jer utječu na to koliko priključaka može stati na preklopnik, kakvu električnu signalizaciju priključak može podržati, koliko energije modul može potrošiti i može li glavno računalo mehanički i električni prihvatiti određenu generaciju modula.

Što faktor oblika definira

• Veličina modula i mehanička ovojnica
• Host konektor i dizajn kaveza
• Broj i raspored brzih električnih trakova
• Kontrolne i upravljačke veze niske brzine
• Ograničenja projektiranja snage i topline
• Dio okvira kompatibilnosti između modula i glavnog računala

Što faktor oblika ne definira

Sam faktor oblika vam ne govori:

• koristi li optička veza jednomodno ili višemodno vlakno;
• je li prednji konektor LC, MPO/MTP ili neko drugo sučelje;
• udaljenost prijenosa;
• valna duljina ili plan valne duljine;
• implementira li modul SR, DR, FR, LR ili drugu optičku specifikaciju; ili
• hoće li određeni prekidač, usmjerivač ili NIC upravljati modulom.

Ovo odvajanje se odražava u industrijskoj dokumentaciji. Specifikacije faktora oblika usredotočuju se na sučelje modul-host, dok specifikacije Ethernet fizičkog sloja definiraju signalizaciju potrebnu za određene mrežne aplikacije. TheSNIA SFF specifikacije, theQSFP-DD MSA specifikacijeiOSFP MSA specifikacijekorisne su primarne reference za ove obitelji hardvera.

Čimbenici oblika optičkog primopredajnika na prvi pogled

Tablica u nastavku daje pregled na razini obitelji. Stupac brzine prikazuje uobičajene asocijacije, a ne pravilo da faktor oblika ima samo jednu moguću brzinu prijenosa podataka.

Ovakvu tablicu uvijek tretirajte kao pomoć pri navigaciji, a ne kao specifikaciju pri kupnji. Priključak domaćina, električni način rada, vrsta modula, optički standard i softverska podrška i dalje moraju odgovarati.

Zašto se faktori oblika optičkih primopredajnika stalno mijenjaju

Povijest priključne optike lakše je razumjeti kao niz inženjerskih problema. Industrija je opetovano pokušavala staviti više iskoristive širine pojasa na manji prostor prednje ploče bez prekoračenja praktične snage, integriteta signala i toplinskih ograničenja.

Faza 1: Smanjivanje priključne optike

Rana priključna sučelja kao što je GBIC činila su optičke priključke zamjenjivima, ali moduli su zauzimali značajan prostor na prednjoj ploči. Era 10G proizvela je i veće formate kao što su XENPAK, X2 i XFP. Ti su formati bili važne odskočne daske, ali dizajneri opreme sve su više željeli više priključaka po jedinici stalka.

SFP je promijenio tu ravnotežu ponudivši puno manji paket koji se može priključiti. Kompaktni otisak postao je platforma za kasnije generacije, a ne dizajn s jednom brzinom. Ta ponovna uporaba osnovnog ekosustava jedan je od razloga zašto su sučelja SFP obitelji ostala relevantna dok je Ethernet prolazio kroz nekoliko generacija brzina.

Faza 2: Povećanje propusnosti bez napuštanja SFP otiska

Napredak od SFP-a do SFP+, SFP28 i SFP56 ilustrira strategiju dizajna koja se ponavlja: zadržite kompaktni fizički ekosustav dok povećavate sposobnost električnog signaliziranja glavnog sučelja. Praktični rezultat bio je da se povezivost klase 10G, 25G i 50G može isporučiti bez premještanja svake aplikacije na veći modul s više staza.

Ovaj pristup je posebno koristan za portove okrenute prema poslužitelju, pristupne mreže i druge situacije u kojima jedna serijska traka osigurava potrebnu propusnost veze.

Faza 3: Prelazak s jedne trake na četiri

Kako su zahtjevi za agregatnom širinom pojasa rasli, drugi je put postao važniji: korištenje više električnih traka u jednom priključnom modulu. QSFP je kratica za Quad Small Form-factor Pluggable, a četverolazna arhitektura je ključ za razumijevanje obitelji.

Umjesto da se oslanja na jednu traku, domaćin može kombinirati četiri trake za višu ukupnu stopu priključka. Ista struktura s više staza također podržava breakout arhitekture kada host, kabel ili primopredajnik i konfiguracija softvera dopuštaju portu veće brzine da radi kao više veza niže brzine.

Zbog toga je obitelj QSFP postala snažno povezana s agregacijom visoke gustoće i prebacivanjem podatkovnih centara. Što stariji40G QSFP rasponje koristan primjer kako su četiri staze postale uobičajeni blok za izgradnju portova veće propusnosti.

Faza 4: Povećanje signalizacije po trakama

Nakon što je uspostavljena QSFP struktura s četiri staze, sljedeći veliki dobici došli su od bržeg svakog električnog traka. QSFP28, QSFP56 i QSFP112 slijede ovaj obrazac. Fizička obitelj ostaje prepoznatljiva, ali proizvodnja električne energije domaćina se značajno mijenja.

Ovo je važan razlog da se kompatibilnost ne izvodi samo na temelju oblika. Modul može odgovarati poznatom kavezu dok još uvijek zahtijeva električni način rada glavnog računala, konfiguraciju firmvera ili klasu snage koju stariji priključak ne može pružiti.

Faza 5: Udvostručenje gustoće trake za 400G, 800G i dalje

QSFP-DD proširuje QSFP koncept s četiri brze električne trake na osam. Dodatna gustoća traka omogućuje mnogo veću agregiranu propusnost hosta uz očuvanje kompaktnog formata prednje ploče. QSFP-DD MSA je objavio hardverske specifikacije koje obuhvaćaju QSFP-DD, QSFP-DD800 i QSFP-DD1600 generacije.

Dizajn također stavlja snažan naglasak na kontinuitet sa širim QSFP ekosustavom. U praksi, međutim, kompatibilnost unatrag još uvijek ovisi o tome kako određeni prekidač ili sustav implementira svoje priključke. Mehanička prilagodba nije zamjena za matricu podrške dobavljača.

Faza 6: Projektiranje za veću snagu i toplinska opterećenja

Priključna optika veće brzine može trošiti više energije i stvarati više topline. Zbog toga je toplinski dizajn dio rasprave o obliku, a ne naknadna misao.

OSFP također koristi osam električnih traka velike brzine u svom standardnom obliku, ali koristi veću mehaničku ovojnicu od QSFP-DD. Taj veći paket pruža više prostora za hlađenje i optičke implementacije velike snage. OSFP MSA opisuje standardni OSFP kao sučelje s osam staza i objavljuje zasebne specifikacije za OSFP-XD, faktor forme sa šesnaest staza veće gustoće.

Rezultat nije da je jedan faktor velike brzine univerzalno bolji. QSFP-DD i OSFP predstavljaju različite kompromise na razini sustava koji uključuju gustoću, hlađenje, kontinuitet ekosustava i arhitekturu prekidača.

Razumijevanje SFP obitelji

Tradicionalnu SFP granu najlakše je razumjeti kao kompaktnu obitelj s jednom trakom čija se sposobnost električnog signaliziranja povećavala tijekom vremena. Taj je sažetak koristan, ali trebao bi biti ograničen na tradicionalnu SFP granu jer noviji dizajni dvostruke gustoće uvode iznimke.

SFP

SFP je skraćenica zaFaktor malog oblika, mogućnost priključivanja. Postao je naširoko povezan s Gigabit Ethernetom i drugim serijskim mrežnim aplikacijama jer je nudio puno manji paket koji se može priključiti od ranijih formata.

SFP ostaje relevantan u instaliranim poslovnim, industrijskim i pristupnim mrežama gdje je povezivost 1G klase dovoljna. Točan modul može koristiti različite vrste vlakana, valne duljine i domete, tako da je glavno sučelje samo prvi dio procesa odabira.

SFP+

SFP+ proširio je kompaktni SFP koncept na 10G generaciju. Omogućio je preklopnicima i poslužiteljima da pruže mnoge 10G priključke u malom prostoru na prednjoj ploči i postao je važno sučelje u mrežama poduzeća, telekomunikacija i podatkovnih centara.

Poznati trag može učiniti da kompatibilnost izgleda jednostavnije nego što jest. SFP+ priključak, SFP28 priključak i druga sučelja SFP-obitelji mogu biti mehanički povezana, ali podržani načini rada i dalje moraju biti potvrđeni na točnoj opremi.

SFP28

SFP28 je donio signalizaciju klase 25G u tradicionalnu jednotračnu SFP arhitekturu. To ga je učinilo posebno korisnim za povezivanje između poslužitelja i preklopnika, gdje je 25G nudio veću propusnost od 10G bez potrebe za četverostrukim QSFP priključkom za svaku vezu s poslužiteljem.

Za primjere ovog kompaktnog ekosustava modula,SFP primopredajnikpruža praktičan prikaz na razini proizvoda kroz uobičajene aplikacije SFP obitelji.

SFP56, SFP112 i SFP sučelja veće brzine

SFP56 nastavlja istu opću ideju pri višoj stopi električne trake i obično se povezuje s aplikacijama klase 50G. Novije specifikacije vezane uz SFP proširuju ekosustav prema još višim stopama signalizacije po traci.

Progresija imenovanja je korisna kao tehnički trag, ali ne treba je tretirati kao obećanje univerzalne kompatibilnosti. Sučelja viših brzina postavljaju nove zahtjeve za integritet signala, snagu, dizajn hosta i podršku za firmver.

SFP-DD: Zašto "SFP znači jednu traku" više nije uvijek istina

SFP-DD, ili Small Form-factor Pluggable Double Density, važna je iznimka od jednostavnog pravila "SFP jednako jedna traka". Dodaje drugu brzu električnu traku zadržavajući filozofiju dizajna kompaktne SFP širine.

To omogućuje povećanje skupne propusnosti hosta i gustoće priključaka bez premještanja svake aplikacije u QSFP paket s četiri trake. Također pokazuje zašto moderne obitelji faktora oblika treba opširno opisati:tradicionalne SFP generacije su jednotračne, ali širi SFP ekosustav sada uključuje dizajne s više traka.

Razumijevanje obitelji QSFP

Obitelj QSFP izgrađena je oko četiri brze električne trake. Za razliku od tradicionalne SFP progresije, koja obično povećava sposobnost jedne trake, QSFP kombinira četiri trake u kompaktno priključno sučelje visoke gustoće.

QSFP+

QSFP+ postao je blisko povezan s 40G Ethernetom. Rad s četiri trake učinio ga je prikladnim i za agregiranu 40G vezu i, gdje je podržano, za razbijanje na više traka s nižim brzinama.

Ovaj odnos između agregatne širine pojasa i sposobnosti proboja jedna je od najvažnijih arhitektonskih ideja u QSFP obitelji. Port nije koristan samo zbog velikog broja otisnutog na njegovoj naljepnici; podržani načini vožnje također ga mogu učiniti korisnim kao nekoliko manjih logičkih poveznica.

QSFP28

QSFP28 povećao je električnu sposobnost svake od četiri QSFP trake i postao glavni faktor 100G forme. I dalje je važan u aplikacijama za prebacivanje podatkovnih centara, agregaciju, telekomunikacije i transport.

Faktor fizičkog oblika ne govori vam je li 100G modul SR4, CWDM4, LR4, DR ili neki drugi optički dizajn. Iz tog razloga, aKategorija primopredajnika 100G QSFP28mogu sadržavati module s vrlo različitim dometima, konektorima i zahtjevima za vlaknima.

QSFP56

QSFP56 zadržava arhitekturu s četiri staze, ali ponovno povećava električnu stopu po stazi, što ga čini uobičajenim za aplikacije klase 200G. Važna promjena nije novi broj traka; to je veća propusnost po traci.

Ovaj je obrazac koristan za dekodiranje evolucije faktora oblika: ponekad se širina pojasa povećava jer modul dobiva više traka, a ponekad se povećava jer postojeće trake postaju brže.

QSFP112 i QSFP224

QSFP112 i QSFP224 proširuju obitelj QSFP s četiri staze prema višim stopama signalizacije po stazi. SNIA-ina objavljena SFF-8665 revizija 2.0 pokriva generacije QSFP28, QSFP56, QSFP112 i QSFP224 unutar QSFP 4X obitelji priključnih primopredajnika.

Ova novija sučelja pojačavaju isto pravilo koje se koristi u cijelom ovom vodiču: naziv obitelji objašnjava arhitekturu na strani glavnog računala, dok stvarna mrežna brzina i optička primjena i dalje ovise o podržanom načinu signalizacije i specifikaciji modula.

SFP vs QSFP: Koja je stvarna razlika?

SFP i QSFP često se uspoređuju kao da je jedan jednostavno brža verzija drugog. Korisnija razlika je arhitektonska.

Broj električnih traka

Tradicionalna SFP+, SFP28 i slična sučelja koriste jednu električnu traku velike brzine. QSFP koristi četiri. Ta četverolazna arhitektura daje hostu veću ukupnu električnu propusnost bez potrebe za četiri odvojena kaveza na prednjoj ploči.

Gustoća priključaka i agregatna propusnost

Gustoća priključaka nije samo pitanje širine modula. To je količina korisne mrežne propusnosti koju sustav može izložiti preko prednje ploče dok ispunjava električna i toplinska ograničenja. Sučelja obitelji QSFP postala su atraktivna jer se više staza može prikazati kroz jedan kompaktni priključak.

Sposobnost proboja

Mnogi sustavi obitelji QSFP mogu upravljati jednim fizičkim priključkom veće brzine kao nekoliko veza niže brzine. Uobičajeni primjer je port preklopnika veće propusnosti spojen na kabel za proboj ili optički dizajn za proboj. Točan način rada ovisi o ASIC-u prekidača, konfiguraciji priključka, kabelu ili primopredajniku i softverskoj podršci.

Tipični scenariji implementacije

Sučelja SFP obitelji često su prirodan izbor za kompaktne serijske veze na poslužitelje, pristupne preklopnike i instaliranu poslovnu opremu. Sučelja obitelji QSFP uobičajena su tamo gdje su važniji propusnost agregacije, fleksibilnost prodora i gustoća prednje ploče.

Nijedna obitelj ne bi trebala biti odabrana samo prema akronimu. Počnite s glavnim priključkom i topologijom, zatim odaberite kompatibilnu optičku implementaciju.

QSFP-DD vs OSFP: Dva pristupa priključnoj optici velike brzine

Pri brzinama od 400G, 800G i višim, QSFP-DD i OSFP dva su najvažnija faktora oblika koji se mogu priključiti. Oba mogu podržati vrlo visoku agregatnu propusnost, ali različito pristupaju mehaničkoj gustoći i toplinskom dizajnu.

Što QSFP-DD i OSFP imaju zajedničko

• Oba standardna dizajna koriste osam brzih električnih traka.
• Oba se koriste u platformama podatkovnih centara velikog kapaciteta.
• Obje podržavaju generacije povezane sa sučeljima klase 400G, 800G i 1.6T.
• Oba zahtjevaju posebnu pozornost na snagu modula, protok zraka i podršku platforme.
• Ni jedno ne definira jedan specifični optički doseg ili prednji konektor.

Gdje se njihovi dizajni razlikuju

QSFP-DD proširuje uspostavljeni QSFP mehanički ekosustav s dodatnim nizom električnih kontakata. Jedan od njegovih ciljeva dizajna je očuvanje gustoće i dopuštanje sustavima da održe kontinuitet s modulima QSFP-obitelji kada implementacija hosta podržava taj slučaj upotrebe.

OSFP koristi veću mehaničku omotnicu. Standardni faktor oblika uključuje pristup integriranog hladnjaka, a veći paket može pružiti koristan toplinski prostor za optiku velike snage. Taj kompromis može biti privlačan u podatkovnim centrima visokih performansi, AI i HPC platformama gdje je hlađenje primarno ograničenje sustava.

Koju odabrati?

Počnite s mrežnom platformom, a ne s generičkim rangiranjem faktora oblika.

Ako preklopnik izlaže QSFP-DD priključke, praktični svemir modula počinje s QSFP-DD i podržanim QSFP ekosustavom za tu specifičnu platformu. Ako je preklopnik dizajniran oko OSFP-a, OSFP moduli postaju prirodno polazište.

Nakon kompatibilnosti priključaka, usporedite potrebnu brzinu mreže, snagu modula, dizajn hlađenja, infrastrukturu optičkih vlakana, strategiju konektora, zahtjeve za probijanje, doseg i dostupnost optičke specifikacije koja vam je potrebna. Drugim riječima,prvo odaberite mrežnu arhitekturu, a zatim kompatibilni primopredajnik.

Koji se faktor oblika koristi za 1G, 10G, 25G, 100G, 400G i 800G?

Korisnici često problemu pristupaju iz suprotnog smjera: znaju koja im je brzina veze potrebna i žele znati koji je faktor oblika uobičajeni. Tablica u nastavku pruža praktičnu polaznu točku.

Sama brzina ne određuje faktor oblika.Za istu Ethernet generaciju može postojati više fizičkih sučelja, a jedna familija oblika može obuhvatiti nekoliko mrežnih brzina.

Vrsta konektora nije ista kao faktor oblika

Drugi uobičajeni izvor zabune je miješanje faktora oblika na strani glavnog računala s prednjim optičkim konektorom. Oni opisuju različite dijelove modula.

LC Duplex

LC dupleks je uobičajen u mnogim serijskim ili valnim višestrukim optičkim vezama. Može se pojaviti na modulima iz različitih familija oblika, tako da gledanje LC konektora ne identificira samo sučelje glavnog računala.

MPO/MTP

Paralelna optika i aplikacije za proboj često koriste MPO/MTP povezivost jer se više vlakana može prikazati u jednom kompaktnom konektoru. Dizajn kablova visoke gustoće stoga može postati važan dio odabira QSFP-obitelji i druge optike s više staza. TheMTP/MPO sklop kabelaodjeljak pruža primjere konfiguracija prtljažnika, kabelskog svežnja i izlaza koji se koriste u ovim arhitekturama.

Zašto isti faktor oblika može koristiti različite konektore

Optički motor unutar modula određuje koliko je vlakana ili valnih duljina potrebno. Jedan modul obitelji QSFP može koristiti paralelna vlakna kroz MPO/MTP, dok drugi može multipleksirati valne duljine i koristiti dupleksni LC. Oba mogu dijeliti isti faktor oblika hosta.

Kada procjenjujete dizajn, provjerite tablicu s podacima o modulu i postojeću instalaciju vlakana radije nego da pretpostavljate konektor prema nazivu faktora oblika. Za šire opcije konektora pogledajteoptički konektorkategorija.

Kako odabrati pravi faktor oblika optičkog primopredajnika

Pouzdan proces odabira počinje s arhitekturom mreže, a ne s popisom akronima modula.

1. Započnite s priključkom hosta

Prepoznajte točan preklopnik, usmjerivač, NIC ili transportnu platformu i vrstu priključka koju nudi. Provjerite dokumentaciju opreme za podržane faktore oblika, generacije modula i načine rada priključka.

Modul koji mehanički odgovara može i dalje biti neuspješan jer glavno računalo ne podržava njegovu električnu signalizaciju, klasu snage, sučelje za upravljanje, kodiranje ili softverske zahtjeve.

2. Potvrdite potrebnu brzinu i način priključka

Odredite hoće li veza funkcionirati kao izvorna veza ili konfiguracija prijelaza. Fizički priključak od 400G, na primjer, može biti namijenjen za jednu vezu od 400G, četiri veze od 100G, dvije veze od 200G ili neki drugi način rada, ovisno o platformi.

This step can eliminate many apparently compatible modules before fiber and reach are even considered.

3. Odaberite optički standard, vrstu vlakna i doseg

Zatim odredite sam zahtjev za vezu:

• jednomodno ili višemodno vlakno;
• potrebna udaljenost prijenosa;
• paralelna optika ili optika s više valnih duljina;
• SR, DR, FR, LR ili druga optička specifikacija;
• zahtjevi za valne duljine; i
• postojeća optička infrastruktura.

Optički standard u ovoj fazi postaje važniji od faktora oblika. Dva modula u istom kavezu mogu biti dizajnirana za potpuno različite veze.

Ako arhitektura koristi multipleksiranje valnih duljina, kompatibilnoCWDM ili DWDM komponentetakođer može postati dio dizajna sustava, a ne svojstvo samog faktora oblika.

4. Provjerite zahtjeve za konektor i rastavljanje

Potvrdite koristi li postrojenje vlakana duplex ili paralelno kabliranje i je li za predviđeni način priključka potreban prekidni kabel, razvodni kabel ili prekidni optički modul.

Nemojte pretpostavljati da brzi priključak podržava svaki teoretski mogući split. Glavni ASIC, programska oprema, modul i kablovi moraju podržavati isto mapiranje traka.

5. Provjerite snagu i toplinska ograničenja

Optika velike brzine može izvući znatno više energije od ranijih modula kratkog dometa. Provjerite podržanu klasu snage modula hosta, smjer protoka zraka, ograničenja temperature okoline i dizajn hlađenja kaveza.

Ovaj korak je posebno važan za guste 400G, 800G, 1.6T i koherentne optičke module, gdje mehanički kompatibilni modul ipak može premašiti toplinski ili električni proračun platforme.

6. Provjerite kompatibilnost uređaja, firmvera i dobavljača

Prije kupnje provjerite točan model opreme i verziju softvera. Provjeriti:

• podržane vrste primopredajnika;
• odobreni lučki načini rada;
• zahtjevi firmvera;
• kodiranje modula ili ograničenja EEPROM-a;
• podrška za probijanje;
• klasa snage;
• radna temperatura; i
• sva ograničenja specifična za dobavljača.

Kompatibilnost faktora oblika samo je jedan sloj interoperabilnosti. Operativna kompatibilnost zahtijeva slaganje glavnog računala, modula, optičke veze i softverskog okruženja.

Primjer: Odabir faktora oblika za vezu od 400G

Razmislite o novoj 400G vezi između dva preklopnika podatkovnog centra. Koristan postupak odlučivanja izgleda ovako:

1. Identificirajte priključke prekidača.Odredite pruža li platforma QSFP-DD, OSFP, QSFP112 ili neku drugu vrstu priključka sposobnog za 400G.
2. Potvrdite način priključka.Odlučite hoće li svaki priključak ostati jedna 400G veza ili će se razdvojiti na veze niže brzine.
3. Odaberite optičku aplikaciju.Odaberite potrebni 400G optički standard na temelju dosega i topologije.
4. Uskladite vlaknastu biljku.Provjerite jednomodno ili višemodno vlakno i podržava li postojeće kabliranje odabrani optički dizajn.
5. Potvrdite konektor.Odredite zahtijeva li modul duplex LC, MPO/MTP ili neko drugo sučelje.
6. Provjerite napajanje i hlađenje.Provjerite može li glavno računalo podržati klasu snage modula u očekivanom protoku zraka i uvjetima okoline.
7. Potvrdite podršku dobavljača.Potvrdite točan primopredajnik, model sklopke, firmver i konfiguraciju prijelaza u dokumentaciji o kompatibilnosti dobavljača.

Primijetite da proces ne počinje s "Koji 400G primopredajnik trebam kupiti?" Počinje s arhitekturom hosta. Faktor oblika je određen opremom prije finaliziranja optičkog dosega i konektora.

Faktori naslijeđenog oblika s kojima se još uvijek možete susresti

Starije mreže mogu sadržavati faktore oblika koji više nisu zadani izbor za nove dizajne visoke gustoće. I dalje su važni tijekom nadogradnji, migracija i održavanja.

GBIC

GBIC, ili Gigabit Interface Converter, bio je rani format primopredajnika s mogućnošću uključivanja. Njegov glavni doprinos bila je zamjenjivost, ali njegova fizička veličina ograničavala je gustoću prednje ploče u usporedbi sa SFP sučeljima koja su uslijedila.

XENPAK, X2 i XFP

Rani prijelaz na 10G proizveo je nekoliko većih formata modula. XENPAK i X2 predstavljali su rane priključne pristupe velike brzine, dok je XFP pružao manji faktor serijskog 10G formata. Ta se sučelja još uvijek mogu pojaviti u starijoj transportnoj i mrežnoj opremi.

CFP, CFP2 i CFP4

Obitelj CFP postala je važna tijekom ranog razvoja 100G sustava i kasnije se razvila u manje pakete CFP2 i CFP4. Moduli obitelji CFP ostaju relevantni u određenim telekomunikacijskim, koherentnim aplikacijama i aplikacijama instaliranih platformi, ali Ethernet komutacija visoke gustoće sve se više kreće prema dizajnu obitelji QSFP.

Praktična lekcija je jednostavna: faktori naslijeđenog oblika važni su kada su već prisutni u opremi, ali ne bi trebali automatski određivati ​​arhitekturu nove mreže.

Kamo idu sljedeći faktori oblika optičkih primopredajnika

Temeljni smjer ostaje dosljedan čak i kad se imena mijenjaju: veća električna propusnost po priključku, veća gustoća prednje ploče i veća pažnja na integritet signala, snagu modula i hlađenje.

Veće cijene električnih traka

Jedan put do veće širine pojasa je brža električna traka svakog glavnog računala. To je vidljivo u napredovanju od SFP28 do SFP56 i novijih SFP sučelja, te od QSFP28 do QSFP56, QSFP112 i QSFP224.

Veće stope po stazi mogu sačuvati poznati broj staza dok povećavaju ukupnu propusnost porta, ali također podižu zahtjeve za električni dizajn konektora, kaveza, PCB-a i host silicija.

Veći broj traka

Drugi put je povećanje broja električnih traka. SFP-DD prelazi s tradicionalnog jednotračnog SFP modela na dvotračni. QSFP-DD udvostručuje QSFP arhitekturu s četiri trake na osam. OSFP-XD dalje proširuje ideju sa šesnaest brzih električnih traka u odvojenom obliku.

Ovi primjeri pokazuju zašto kratka pravila poput "SFP je jedna traka" ili "OSFP je osam traka" trebaju kontekst. Oni opisuju specifične grane, a ne svako buduće sučelje koje nosi srodno ime.

Koherentna priključna optika

Koherentna tehnologija je sve više dostupna u priključnim modulima za metro, međusobno povezivanje podatkovnih centara i druge aplikacije većeg dosega. Coherent je tehnologija optičkog prijenosa, a ne faktor oblika. Koherentni modul i dalje treba glavno mehaničko i električno sučelje kao što je podržana QSFP-obitelj, OSFP ili druga platforma.

AI i HPC povećavaju pritisak na gustoću i toplinu

AI i računalni klasteri visokih performansi postavljaju neuobičajeno velike zahtjeve za propusnost mreže. Kako kapacitet sklopke raste, snaga modula i hlađenje postaju ograničenja na razini sustava uz broj priključaka.

Ovo je jedan od razloga zašto dizajn faktora oblika sada uključuje mnogo više od toga da modul bude fizički manji. Korisni faktor velike brzine mora uravnotežiti električnu propusnost, optičku snagu, uklanjanje topline, mogućnost servisiranja i gustoću prednje ploče.

Uobičajene pogreške pri usporedbi faktora oblika primopredajnika

Pogreška 1: Tretiranje Form Factora kao Ethernet standarda

QSFP ili SFP naziv ne definira u potpunosti Ethernet optičku aplikaciju. Uvijek identificirajte stvarne optičke specifikacije, vrstu vlakna, zahtjeve za dosegom i valnom duljinom.

Pogreška 2: Pretpostavka slične mehaničke veličine znači kompatibilnost

Povezane generacije modula mogu dijeliti fizički ekosustav, ali glavno računalo svejedno može odbiti ili ne uspjeti upravljati modulom zbog razlike u električnoj signalizaciji, firmveru, napajanju ili kodiranju.

Pogreška 3: Biranje samo po brzini

Dva modula koji se prodaju za istu ukupnu brzinu Etherneta mogu koristiti različite faktore oblika, optičke tehnologije, rasporede traka, konektore i arhitekturu vlakana. Ispravan izbor ovisi o kompletnom dizajnu sustava.

Pogreška 4: Ignoriranje Breakout arhitekture

Breakout je mogućnost hosta koliko i značajka kabela ili primopredajnika. Prije odabira optike i kabliranja potvrdite potrebnu mapu traka.

Pogreška 5: Zanemarivanje ograničenja snage i topline

Modul može odgovarati priključku, ali i dalje premašuje podržanu klasu snage ili mogućnosti hlađenja hosta. Ovo postaje sve važnije kako se mreže kreću prema priključnoj optici većeg kapaciteta.

Često postavljana pitanja

Koja je razlika između SFP i QSFP?

Najkorisnija arhitektonska razlika je broj traka. Tradicionalna sučelja SFP-obitelji kao što su SFP+, SFP28 i SFP56 koriste jednu brzu električnu stazu hosta, dok QSFP koristi četiri. Širi SFP ekosustav uključuje iznimke kao što je dvotračni SFP-DD.

Je li QSFP28 isto što i QSFP+?

Ne. Pripadaju istoj široj QSFP obitelji s četiri staze, ali predstavljaju različite električne generacije i obično su povezani s različitim mrežnim brzinama. Prije zamjene jedne generacije drugom treba provjeriti podršku za host.

Može li QSFP-DD priključak koristiti QSFP28 module?

Kompatibilnost unatrag sa širim QSFP ekosustavom glavni je cilj dizajna QSFP-DD. Međutim, stvarni rad ovisi o implementaciji sustava, načinu priključka, podršci dobavljača softvera i opreme. Nemojte pretpostavljati da će svaki QSFP28 modul raditi u svakom QSFP-DD priključku.

Koji se faktor oblika obično koristi za 100G?

QSFP28 jedan je od najčešćih 100G formata. Postoje i druge implementacije, posebno u starijim, telekom ili specijaliziranim platformama. Ispravan modul i dalje ovisi o ulazu glavnog računala i specifikaciji optičke veze.

Koji se faktori oblika obično koriste za 400G?

QSFP-DD i OSFP su važni faktori oblika 400G, a QSFP112 se koristi u novijim četverotračnim električnim arhitekturama. Priključak prekidača određuje koja se obitelj može koristiti.

Koji se faktori oblika obično koriste za 800G?

OSFP i QSFP-DD800 važne su 800G opcije visoke gustoće. Postoje i druge arhitekture, a ispravan izbor ovisi o prekidaču, brzini prijenosa, optičkom standardu, konektoru, dizajnu napajanja i hlađenja.

Je li OSFP bolji od QSFP-DD?

Ne univerzalno. OSFP pruža veću mehaničku ovojnicu i snažan toplinski prostor, dok QSFP-DD naglašava kompaktnu gustoću i kontinuitet s QSFP ekosustavom. Bolji izbor je oblik koji podržava mrežna platforma i optička aplikacija.

Određuje li faktor oblika je li konektor LC ili MPO/MTP?

Ne. Ista familija oblika može sadržavati module s različitim vrstama optičkih konektora. Izbor konektora ovisi o optičkom dizajnu, broju vlakana i arhitekturi veze.

Određuje li faktor oblika primopredajnika udaljenost prijenosa?

Ne. Doseg je određen optičkom specifikacijom i dizajnom veze, uključujući vrstu vlakna, valnu duljinu, modulaciju i proračun optičke snage. Faktor oblika definira paket na strani domaćina, a ne udaljenost prijenosa.