Llegan los 800G

Ethernet 800G es un concepto totalmente nuevo en comparación con Ethernet 200G y 400G. Sin embargo, el ritmo al que crece el tráfico de Internet indica la necesidad futura de redes de gran ancho de banda, sobre todo en centros de datos a hiperescala y computación en nube. Según algunos expertos, en los próximos tres a cinco años se decidirá si podemos seguir con nuestra infraestructura de red actual o tenemos que ir más allá. En la actualidad, hay varios grupos de trabajo trabajando en el desarrollo de especificaciones de hardware y protocolo para Ethernet 800G. Hablemos de algunos.      

La organización IEEE aún no ha empezado a trabajar en la norma 800G Ethernet. Sin embargo, el 25 Gigabit Ethernet Consortium (ahora conocido como Ethernet Technology Consortium) presentó el año pasado la especificación 800GBASE-R para 800GbE. Según el ETC (Ethernet Technology Consortium), el objetivo de la especificación 800GBASE-R es la redefinición de la lógica del estándar 400GbE existente para crear una especificación de control de acceso a medios (MAC) y una subcapa de codificación física (PCS) para 800GbE. Por tanto, también puede considerarse una versión ampliada de 400G Ethernet que introduce nuevos PCS y MAC. La especificación 800GBASE-R se basa en los carriles 106,25G existentes que se introdujeron en 400G Ethernet, pero pretende duplicar el número de carriles de cuatro a ocho en la capa PCS.

La norma 800GBASE-R describe la capa básica y las especificaciones de las redes 800G y duplicará el rendimiento para alimentar los centros de datos más hambrientos de ancho de banda. En este punto, es importante comprender que la especificación del hardware 800G, incluidos los transceptores ópticos, es otro aspecto muy importante que hay que tener en cuenta. En septiembre de 19, el grupo 800G Pluggable MSA presentó su primera especificación 800G, que define PAM-4 y permite la transmisión Ethernet 800G agregada con las dos opciones posibles siguientes;

• 800G-SR8: un módulo 8 x 100G para aplicaciones SR que permite alcanzar distancias de enlace de entre 60 y 100 metros con una solución de fibra monomodo.
• 800G-FR4: se trataría de un módulo de tipo 4 x 200G para el que se requiere un nuevo FEC.

La especificación mencionada también explica que la mejor forma el OSFP 32 y el QSFP112-DD serían los factores de forma ideales para los próximos módulos enchufables 800G. Además, el grupo 800G MSA está convencido de que la forma enchufable va a ser la interfaz elegida por los operadores de centros de datos que opten por las redes 800G.

Otro grupo de la MSA que trabaja en el desarrollo de transceptores y está formado por gigantes tecnológicos como Intel, Cisco, Juniper, Broadcom, etc. también está convencido de que el factor de forma enchufable es la opción más adecuada para la conectividad de los centros de datos.

El año pasado, este grupo presentó la primera versión del transceptor óptico de doble densidad QSFP de 800G, su conector y los estándares de su sistema de carcasa, lo que dio lugar a la creación de QSFP-DD800, el factor de forma del transceptor óptico enchufable de 800G. Según la información disponible, el QSFP-DD800 utilizará 8 interfaces eléctricas de alta velocidad 100G para la conectividad con el host. Además, el QSFP-DD800 será totalmente compatible con los módulos QSFP y QSFP-DD anteriores, incluidos los QSFP-DD de 400G, QSFP56, QSFP+ y QSFP28, lo que proporcionará a los operadores enormes ventajas operativas y comerciales durante el despliegue de sus redes de 800G.

Hoy disponemos de especificaciones para módulos ópticos y Ethernet de 800G. Sin embargo, no se puede descartar la revisión de estas especificaciones en el futuro. Esta situación no afectará al desarrollo de módulos de alta velocidad para la interconexión de centros de datos. El suministro de componentes ópticos de bajo coste y gran volumen regirá todas las transiciones de velocidad. Se prevé que, por encima de los 800 Gbps, los transceptores ópticos enchufables se enfrentarán a problemas de potencia y densidad.  Se necesitarán tecnologías alternativas, como la óptica de coempaquetado (CPO), para atajar estos problemas.

En el escenario actual, la disponibilidad de módulos ópticos enchufables de 800G no es posible para aplicaciones de consumo debido a las complicaciones estructurales y otros problemas relacionados con la optimización. Según el consorcio 800G MSA, la primera línea de módulos 800G podría estar disponible para pruebas en 2021. Hace poco, Inphi nos habló del desarrollo de un nuevo procesador digital de señal (DAP) PAM4 800G de 7 nm. Según afirman, se trata del primer DSP PAM4 de 8 x 100 Gbps para módulos transceptores ópticos de 800 G en factores de forma OSFP o QSFP-DD800 y puede considerarse un gran hito que puede conducir a la producción a escala industrial de transceptores enchufables de 800 G comercialmente viables.

Sin embargo, para las redes "del lado de la línea", la óptica 800G no es nueva, ya que se utiliza ampliamente en las "tarjetas de línea". Las tarjetas de línea pueden considerarse complicadas placas de circuitos electrónicos que utilizan los fabricantes de componentes ópticos. Estas tarjetas permiten a los operadores desarrollar sus soluciones de red sin problemas de interoperabilidad o compatibilidad con otras tarjetas de línea. Por ejemplo, la WL5e proporciona 800 G de ancho de banda a través de una única longitud de onda y puede ajustarse para funcionar con la capacidad deseada dentro del rango de 200 G a 800 G. Por otro lado, la misma WL5e puede desplegarse para alcanzar una velocidad de transmisión de 600 Gb/s en enlaces de 1.000 kilómetros, 200 Gb/s en cables transpacíficos y 400 Gb/s en rutas de ultra larga distancia. Huawei también ha lanzado su módulo óptico para aplicaciones de ultra alta velocidad que puede ajustarse entre 200Gb/s y 800Gb/s para adaptarse a diversas aplicaciones.

Tanto el módulo óptico 800G como el WL5e de Huawei pueden utilizarse para transmisiones metropolitanas, interconexiones de centros de datos y transmisiones troncales. Sin embargo, su coste será muy superior al de las redes existentes de 100, 200 y 400 G.

Sin duda, el tráfico de Internet y, por consiguiente, las necesidades de ancho de banda están aumentando a un ritmo muy elevado. Sin duda, las empresas tecnológicas se están planteando seriamente la materialización de módulos ópticos de 800G y también están trabajando para mejorar la capacidad de conmutación de routers y conmutadores. Ya disponemos de los estándares básicos de redes 800G y las especificaciones de hardware.  Se cree que la disponibilidad comercial de la óptica de 800G es ahora cuestión de uno o dos años.