최근 데이터센터 등에서 400G QSFP-DD 에서 4x 100G QSFP28 로

분배 연결방법에 대한 문의가 많아서 설명 드립니다.

400G에서 4개의 100G로 연결방법

400G QSFP-DD 종류

QSFP-DD 400G DR4, 4x100G Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links over 500m singlemode fiber. They are operating on 1310nm wavelength, and are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

QSFP-DD 400G FR4, 4x100G Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links over 2km singlemode fiber. They are operating on CWDM4 wavelength, and are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

QSFP-DD 400G LR4, 4x100G Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links over 10km singlemode fiber. They are operating on LAN-WDM wavelength, and are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

QSFP-DD 400G LR8, 8x50G Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links over 10km singlemode fiber. They are operating on CWDM4 wavelength, and are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

QSFP-DD SR8, 8x50G Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links over 100m multimode fiber. They are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

QSFP-DD 400G AOC, Optical transceiver module are designed for use in 400 Gigabit links with active optical cable over 30m. They are compliant with the QSFP-DD MSA. Digital diagnostics functions are available via the I2C interface, as specified by the QSFP-DD MSA.

용어설명

400G 커넥터 설명

100G QSFP28 에서 400G QSFP56-DD로 업그레이드 필요성

100G에서 400G로 마이그레이션 할 때의 주요 과제 중 하나는 25GBaud 인코딩을 사용하는 100G QSFP28에서 50GBaud PAM4 인코딩을 사용하는 400G QSFP56-DD로 전환하는 것입니다. 그 의미와 그에 따른 과제를 간단히 살펴 보겠습니다.

오늘날 QSFP28 100G 트랜시버는 널리 사용 가능하며 인트라 데이터센터 연결에 적합합니다. 더 많은 대역폭을위한 지속적인 드라이브는 이러한 트랜시버의 속도를 400G 이상으로 높이는 필요성을 주도하고 있습니다. 경우에 따라 다른 폼 팩터 (CFP8, OSFP, COBO – 온보드 광학 컨소시엄)가 고려되고 있지만 많은 경우 공급 업체는 스위치 전면 패널을 다시 변경하지 않고 인기있는 QSFP 폼 팩터를 계속 사용하는 것을 선호합니다. QSFP28에서 QSFP56-DD로 전환함에 따라 기능 레이아웃이 달라 지더라도 QSFP는 400G에 대해 고려되는 것 중 가장 작은 폼 팩터이므로 재 설계가 필요하지 않으며 스위치는 여전히 최대 포트 밀도를 갖습니다.

Data Center transceiver evolution

먼저 요약하자면 다음과 같습니다.

2010 년 QSFP +는 대역폭을 늘리기 위해 4 개의 레인을 다중화하는 개념을 도입했습니다. 레인 당 10GBaud NRZ에서 QSFP +는 이제 10Gbps 대신 40Gbps 회선 속도를 처리 할 수 있었습니다. 이 1 : 4 내부 멀티플렉서 개념은 또한 "분할 응용 프로그램"이 가능하여 4x10G 케이블 및 광학 장치가 향상된 밀도와 비용 절감 효과를 제공 할 가능성을 소개했습니다.

2016 년 QSFP28은 여전히 ​​4 채널 멀티플렉서 개념을 사용했지만 채널당 보드 속도가 25GBaud로 증가했지만 여전히 NRZ 인코딩을 사용합니다.

QSFP56은 먼저 4 채널 멀티플렉서를 사용하여 레인 당 25Gbps에서 50Gbps로 비트 레이트를 두 배로 늘릴 수 있도록 NRZ에서 PAM4 인코딩으로 변경했습니다.

마지막 목표는 QSFP56에서 QSFP56-DD 로의 전환입니다.
DD는 Double Density로, 두 개의 QSFP56 트랜시버를 약간 더 긴 QSFP56 모듈 하나에 끼워 넣는 것과 같습니다.

유형 1 버전은 25GBaud PAM4를 사용하여 8 개의 광학 및 전기 신호를 생성합니다.

유형 2 버전은 기어 박스를 사용하여 광학 레인 수를 8 개에서 4 개로 줄이면서 두 가지 흥미로운 개선 사항을 제공합니다.
첫째, 레이저 수 (8-4 개)를 줄임으로써 전력 소비와 비용이 줄어든다는 것입니다.
둘째, 4 개의 광 연결을 통해 서버에서 TOR 애플리케이션으로 4 : 1 (400G ~ 4x100G) 브레이크 아웃 애플리케이션을 지원한다는 것입니다.

NRZ vs PAM4 – the effect on Bit Rate

전송 속도는 상태 변경 사이의 간격입니다. NRZ의 경우 상태 당 하나의 비트를 갖는 두 개의 상태 만 있으므로 비트 전송률은 보드 율과 같습니다. 따라서 25GBaud 속도 신호는 25Gbps 회선 속도와 같습니다. PAM4의 경우 상태 당 2 비트가 있으므로 동일한 전송 속도의 경우 상태 당 비트 수로 인해 PAM4를 사용할 때 비트율이 두 배가됩니다. 25GBaud PAM4는 50Gbps 신호를 생성합니다.

100G NRZ vs 400G PAM4 – one lane comparison

두 가지 접근 방식에는 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

NRZ의 경우 50GBaud PAM4 신호의 상승 및 하강 시간이 줄어들 기 때문에 멸종 비율 (ER)이 PAM4보다 ER (Extinction Ratio)이 더 큽니다.
여기서 차이는 PAM4에 비해 NRZ의 더 크고 명확한 "눈"개방이라는 것을 이미 알고 있습니다. 50Gbaud PAM4는 25GBaud NRZ의 절반으로 4 배의 상태 수를 처리해야합니다.

요약

대역폭 요구로 인해 데이터 센터에서 더 빠른 전송 속도가 계속 요구되고 있습니다. 보다 빠른 전송 속도 및 고밀도 트랜시버 유형과 결합 된 PAM4 기술은 400G 트랜시버를 지원합니다. 그러나 전체 생태계는 초기 단계에 있으며 개발이 필요한 트랜시버 만이 아닙니다. 스위치와 라우터에서 트랜시버, 브레이크 아웃 케이블 및 그 사이의 모든 것에 이르는 데이터 센터 내의 모든 장비입니다. 그것은 큰 일이며 2020 년 이전에 대량 이주가 없을 것입니다.

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