Diferencias entre QSFP-DD y QSFP28/OSFP/QSFP56/QSFP+/COBO/CFP8

Al ser el más pequeño de los factores de forma de 400G disponibles en el mercado, QSFP-DD proporciona la mayor densidad de ancho de banda del mercado, al tiempo que ofrece compatibilidad con varios transceptores y cables QSFP enchufables de menor velocidad. QSFP-DD suele compararse con otros módulos ópticos como OSFP, COBO, CFP8 y QSFP56 cuando se trata de aplicaciones de 400G. En este post, conoceremos las diferencias entre QSFP-DD y otros módulos, su estructura, ventajas y desventajas.

QSFP-DD está diseñado para cumplir plenamente las normas QSFP-DD MSA e IEEE802.3bs. La "doble densidad" en el contexto de este transceptor significa la duplicación de interfaces eléctricas de alta velocidad soportadas por el transceptor QSFP-DD en comparación con cualquier módulo QSFP28 estándar. La velocidad de transmisión de datos de cada canal puede alcanzar los 25 Gb/s mediante una tecnología de modulación denominada NRZ, lo que permite realizar transmisiones de 200 G. Sin embargo, con la tecnología de modulación PAM4 se pueden alcanzar velocidades de datos de hasta 50 Gb/s por canal para una transmisión de red de 400 G.

• Utiliza una jaula/conector integrado de 2 por 1 para alojar los sistemas de conectores de jaula de dos alturas y de una altura.
• Conector SMT junto con diseño de jaula 1xN: este tipo de diseño puede soportar al menos 12 W por módulo en términos de soporte térmico. El mayor soporte térmico reduce la necesidad de capacidad de disipación de calor de los transceptores ópticos. Por tanto, esta característica de diseño puede ayudar a reducir algunos costes innecesarios.
• Compatibilidad con versiones anteriores: el QSFP-DD puede admitir módulos QSFP actuales (QSFP56, QSFP+, QSFP28 y otros), lo que ofrece más opciones a los usuarios finales y diseñadores de sistemas.
• Diseño ASIC: admite varias velocidades de interfaz y los módulos son totalmente compatibles con los módulos QSFP28 y QSFP+, lo que reduce los gastos de despliegue de puertos y equipos.

QSFP+, QSFP28, QSFP56 y QSFP-DD forman parte de la familia de factores de forma QSFP. En las siguientes descripciones, estudiaremos las diferencias entre los distintos transceptores de factor de forma QSFP.

Estructura

El módulo QSFP-DD tiene la misma anchura, longitud y profundidad que los módulos QSFP+, QSFP28 y QSFP56 en cuanto a estética. Sin embargo, a diferencia de otros módulos QSFP, el módulo QSFP-DD tiene una interfaz eléctrica de 8 carriles en lugar de una de 4 carriles y los puertos ASIC del QSFP-DD se duplican para dar cabida a las interfaces predominantes, como CAUI-4. Para cubrir la fila adicional de contactos, las conexiones mecánicas de 200G y 400G QSFP-DD en el panel host son algo más profundas que las de los transceptores QSFP convencionales.

Los módulos QSFP-DD pueden soportar 400 Gbps, mientras que los módulos QSFP+, QSFP28 y QSFP56 sólo admiten 40 Gbps, 100 Gbps y 200 Gbps, respectivamente. Como resultado, los conectores QSFP-DD se encuentran en módulos ópticos, AOC y DAC de 400G, así como en la conectividad de centros de datos de 400G. Para redes de 40G, 100G y 200G, se emplean módulos QSFP28/ QSFP56/ QSFP+ y AOC/DAC.

El QSFP-DD puede seguir siendo compatible con módulos transceptores de sistemas QSFP anteriores. En palabras sencillas, el QSFP-DD se ha modernizado técnicamente para funcionar con un mayor ancho de banda en contraste con el factor de forma anterior. Gracias a su compatibilidad con versiones anteriores, podemos evitar la sustitución del hardware existente y garantizar una rápida actualización de la red a un coste óptimo.

Los factores de forma de la óptica de 400G en los mercados incluyen QSFP-DD o QSFP56-DD y COBO/ OSFP/ CFP8, con las siguientes diferencias:

CFP8 frente a QSFP-DD

El módulo CFP8, que tiene un factor físico de 41,5 mm x 107,5 mm x 9,5 mm, proporciona cuatro veces el ancho de banda de los sistemas 100G convencionales. Su interfaz eléctrica se ha diseñado para proporcionar velocidades de datos de 16 x 25 Gb por segundo y 8 x 50 Gb por segundo. El consumo de energía de CFP8 es mucho mayor que el de QSFP-DD porque su tamaño es casi tres veces mayor que el de QSFP-DD. CFP8 no es compatible con los puertos QSFP+/QSFP28. Tanto CFP8 como QSFP-DD tienen un ancho de banda máximo de 400 GB/s. Sin embargo, CFP8 sólo admite 8x50G o 16x25G, mientras que QSFP-DD admite tanto 200Gb/s como 400Gb/s (8x25G).

OSFP frente a QSFP-DD

OSFP es un reciente factor de forma enchufable con ocho vías eléctricas de alta velocidad que pueden manejar de 400 Gb/s a 800 Gb/s (8x50G). QSFP-DD mide 18,35 mm de ancho, 89,4 mm de largo y 8,5 mm de grosor, mientras que OSFP mide 22,58 mm de ancho, 107,8 mm de largo y 13,0 mm de grosor. Aunque el factor de forma OSFP es algo más profundo y ancho que el QSFP-DD, admite 36 puertos OSFP, lo que permite 14,4 Tb/s por 1U.

En general, los QSFP-DD consumen entre 7 y 12 vatios de energía, pero el consumo de los OSFP puede llegar hasta los 12 o 15 vatios. Cuanto menor sea el gasto energético, mayor será el rendimiento del transceptor óptico. Dado que OSFP tiene unas dimensiones mayores, no puede ser totalmente compatible con QSFP+/QSFP28, a diferencia de QSFP-DD.

COBO frente a QSFP-DD

En cuanto a la óptica integrada, COBO puede instalarse de forma controlada en un kit de tarjeta de línea que carece de flexibilidad. Los módulos COBO también son más difíciles de mantener que los QSFP-DD, ya que no admiten la conexión en caliente. Además, el factor de forma COBO viene con dos interfaces eléctricas, una contiene ocho carriles y la otra contiene dieciséis carriles, para soportar ambos tipos de transmisión; 1x400G y 2x400G.

El siguiente gráfico muestra la madurez de mercado de varios factores de forma. En este gráfico, los números más altos reflejan una mayor madurez de mercado de los distintos factores de forma.

A la vista de lo expuesto, puede concluirse que la valoración global de los factores de forma OSFP y QSFP-DD es superior a la de otros factores de forma. Los fabricantes de fibra óptica prefieren el OSFP y el QSFP-DD. Mientras que el segundo suele preferirse en aplicaciones de telecomunicaciones, el primero se considera más adecuado para entornos de centros de datos.

En comparación con el OSFP o el QSFP-DD, es más adecuado para el entorno de los centros de datos. La brecha temporal entre el uso de módulos ópticos de alta velocidad en la industria de las telecomunicaciones y el mercado de los centros de datos se está cerrando progresivamente debido a la creciente concentración de tráfico este-oeste en el centro de datos y a la creciente presión sobre el ancho de banda interno del centro de datos. Se supone que la óptica de 400G se utilizará ampliamente. Es decir, la Ethernet 400G beneficiará a QSFP-DD, allanando el camino para unas perspectivas positivas.

Se espera que la tecnología 100G de onda única madure cuando la 400G sea comercialmente accesible a gran escala, lo que sentará las bases para la llegada de la 800G. La organización QSFP-DD800 Multi- MSA ha publicado recientemente la primera edición de la norma de hardware para transceptores QSFP-DD800, dedicada a ampliar la versión disponible del factor de forma QSFP-DD para permitir una velocidad de canal único de 100Gbps para la nueva formación QSFP-DD800 con ocho canales. También implica que 800G puede seguir capitalizando las características del factor de forma QSFP-DD para hacerlo más beneficioso para los proveedores de servicios de Internet.