Unterschiede zwischen QSFP-DD und QSFP28/OSFP/QSFP56/QSFP+/COBO/CFP8

Als kleinster der handelsüblichen 400G-Formfaktoren bietet QSFP-DD die größte Bandbreitendichte auf dem Markt und ist gleichzeiatig mit verschiedenen steckbaren QSFP-Transceivern und -Kabeln niedrigerer Geschwindigkeit kompatibel. QSFP-DD wird häufig mit anderen optischen Modulen wie OSFP, COBO, CFP8 und QSFP56 verglichen, wenn es um 400G-Anwendungen geht. In diesem Beitrag erfahren wir mehr über die Unterschiede zwischen QSFP-DD und anderen Modulen, ihre Struktur, Vorteile und Nachteile.

QSFP-DD ist so konzipiert, dass es die QSFP-DD MSA- und IEEE802.3bs-Standards vollständig erfüllt. Die "adoppelte Dichte" im Zusammenhang mit diesem Transceiver bedeutet die Verdoppelung der elektrischen Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, die der QSFP-DD-Transceiver im Vergleich zu einem Standard-QSFP28-Modul unterstützt. Die Datenrate jedes Kanals kann durch eine NRZ genannte Modulationstechnologie 25 Gb/s erreichen, was zur Realisierung von 200G-Übertragungen führt. Mit der PAM4-Modulationstechnologie für 400G-Netzwerke sind jedoch Datenraten von bis zu 50Gb/s pro Kanal möglich.

• Es verwendet einen integrierten 2 x 1 Käfigverbinder, um sowohl die zweihohen als auch die einhohen Stapelkäfigverbindersysteme aufzunehmen.
• SMT-Stecker zusammen mit 1xN-Käfigdesign: Diese Art von Design kann mindestens 12 W pro Modul in Bezug auf die thermische Unterstützung bewältigen. Die größere thermische Unterstützung senkt den Bedarf an Wärmeableitungsfähigkeiten von optischen Transceivern. Somit kann dieses Designmerkmal dazu beitragen, einige unnötige Kosten zu reduzieren.
• Abwärtskompatibilität: Der QSFP-DD kann aktuelle QSFP-Module (QSFP56, QSFP+, QSFP28 und andere) unterstützen und bietet damit Endanwendern und Systementwicklern mehr Möglichkeiten.
• ASIC-Design: Es werden verschiedene Schnittstellenraten unterstützt, und die Module sind vollständig abwärtskompatibel mit QSFP28- und QSFP+-Modulen, was die Kosten für die Bereitstellung von Ports und Geräten senkt.

QSFP+, QSFP28, QSFP56 und QSFP-DD gehören alle zur Familie der QSFP-Formfaktoren. In den folgenden Beschreibungen werden die Unterschiede zwischen den verschiedenen QSFP-Transceivern mit Formfaktor untersucht.

Aufbau

Der QSFP-DD hat die gleiche Breite, Länge und Tiefe wie QSFP+, QSFP28 und QSFP56. Im Gegensatz zu anderen QSFP-Modulen verfügt das QSFP-DD-Modul jedoch über eine elektrische 8-Lane-Schnittstelle anstelle einer 4-Lane-Schnittstelle, und die ASIC-Ports des QSFP-DD sind verdoppelt, um die vorherrschenden Schnittstellen wie CAUI-4 aufzunehmen. Um die zusätzliche Kontaktreihe abzudecken, sind die mechanischen Verbindungen von 200G & 400G QSFP-DD auf dem Host-Panel etwas tiefer als die von herkömmlichen QSFP-Transceivern.

Die QSFP-DD-Module können 400 Gbit/s bewältigen, während QSFP+-, QSFP28- und QSFP56-Module nur 40 Gbit/s, 100 Gbit/s bzw. 200 Gbit/s unterstützen können. Daher sind QSFP-DD-Steckverbinder in optischen 400G-Modulen, AOCs und DACs sowie in 400G-Rechenzentrumsanschlüssen zu finden. Für 40G-, 100G- und 200G-Netzwerke werden QSFP28/ QSFP56/ QSFP+-Module und AOC/DAC verwendet.

Das QSFP-DD kann mit früheren QSFP-Transceivermodulen rückwärtskompatibel bleiben. Mit einfachen Worten: Das QSFP-DD wurde technisch modernisiert, um mit einer höheren Bandbreite im Gegensatz zum vorherigen Formfaktor zu arbeiten. Aufgrund der Rückwärtskompatibilität können wir den Austausch vorhandener Hardware vermeiden und ein schnelles Netzwerk-Upgrade zu optimalen Kosten gewährleisten.

Zu den Formfaktoren der 400G-Optik auf dem Markt gehören QSFP-DD oder QSFP56-DD und COBO/ OSFP/CFP8, mit den folgenden Unterschieden:

CFP8 vs. QSFP-DD

Das CFP8-Modul mit einer Größe von 41,5 mm x 107,5 mm x 9,5 mm bietet die vierfache Bandbreite herkömmlicher 100G-Systeme. Seine elektrische Schnittstelle ist für Datenraten von 16 x 25 Gb pro Sekunde und 8 x 50 Gb pro Sekunde ausgelegt. Der Stromverbrauch von CFP8 ist wesentlich höher als der von QSFP-DD, da seine Größe fast dreimal so groß ist wie die von QSFP-DD. CFP8 ist nicht mit QSFP+/QSFP28-Ports kompatibel. CFP8 und QSFP-DD haben beide eine maximale Bandbreite von 400 GB/s, allerdings unterstützt CFP8 nur 8x50G oder 16x25G, während QSFP-DD sowohl 200Gb/s als auch 400Gb/s (8x25G) unterstützt.

OSFP gegenüber QSFP-DD

OSFP ist ein neuer steckbarer Formfaktor mit acht elektrischen Hochgeschwindigkeitsleitungen, die 400Gb/s bis 800Gb/s (8x50G) verarbeiten können. QSFP-DD ist 18,35 mm breit, 89,4 mm lang und 8,5 mm dick, während OSFP 22,58 mm breit, 107,8 mm lang und 13,0 mm dick ist. Obwohl der OSFP-Formfaktor etwas tiefer und breiter ist als der QSFP-DD, unterstützt er dennoch 36 OSFP-Ports und ermöglicht 14,4 TB/s pro 1U.

Im Allgemeinen verbraucht QSFP-DD 7 bis 12 Watt Strom, aber der Stromverbrauch von OSFP kann bis zu 12 bis 15 Watt erreichen. Je geringer der Stromverbrauch ist, desto höher ist die Leistung des optischen Transceivers. Da OSFP größere Abmessungen hat, kann es im Gegensatz zu QSFP-DD nicht vollständig mit QSFP+/QSFP28 kompatibel sein.

COBO gegenüber QSFP-DD

Für On-Board-Optik kann COBO in einer kontrollierten Umgebung in ein Line-Card-Kit eingebaut werden, dem es an Flexibilität mangelt. COBO-Module sind auch schwieriger zu warten als QSFP-DD, da sie kein Hot-Plugging unterstützen. Darüber hinaus verfügt der COBO-Formfaktor über zwei elektrische Schnittstellen, eine mit acht Lanes und die andere mit sechzehn Lanes, um beide Übertragungsarten zu unterstützen: 1x400G und 2x400G.

Das folgende Diagramm zeigt die Marktreife der verschiedenen Formfaktoren. In diesem Diagramm spiegeln höhere Zahlen eine höhere Marktreife der verschiedenen Formfaktoren wider.

Aus der obigen Darstellung lässt sich schließen, dass die Gesamtbewertung der Formfaktoren OSFP und QSFP-DD höher ist als die der anderen Formfaktoren. Die Hersteller von Glasfaserkabeln bevorzugen OSFP und QSFP-DD. Während letztere häufig in Telekommunikationsanwendungen bevorzugt werden, gelten erstere als besser geeignet für Rechenzentrumsumgebungen.

Im Vergleich zu OSFP oder QSFP-DD ist es besser für die Rechenzentrumsumgebung geeignet. Die Zeitspanne zwischen dem Einsatz von optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen in der Telekommunikationsbranche und dem Markt für Rechenzentren wird immer kürzer, da sich der Ost-West-Verkehr im Rechenzentrum immer mehr konzentriert und die interne Bandbreite des Rechenzentrums immer stärker beansprucht wird. Es wird angenommen, dass die 400G-Optik weit verbreitet sein wird. Das heißt, das 400G-Ethernet wird QSFP-DD zugute kommen und den Weg für einen positiven Ausblick ebnen.

Es wird erwartet, dass die 100G-Einzelwellentechnologie ausgereift sein wird, wenn 400G in großem Umfang kommerziell verfügbar wird, was die Grundlage für die Einführung von 800G bildet. Die QSFP-DD800 Multi- MSA-Organisation hat vor kurzem die erste Ausgabe des QSFP-DD800 Transceiver-Hardware-Standards herausgegeben, der sich der Erweiterung der verfügbaren Version des QSFP-DD-Formfaktors widmet, um eine Einzelkanalrate von 100 Gbps für die neue Formation QSFP-DD800 mit acht Kanälen zu ermöglichen. Er impliziert auch, dass 800G die Eigenschaften des QSFP-DD-Formfaktors weiterhin nutzen kann, um ihn für Internetdienstanbieter vorteilhafter zu machen.