QSFP-DD против OSFP против QSFP56 против QSFP112: преимущества и проблемы
5G, IoT и возрастающая скорость передачи видеоконтента создают давление на операторов и дата-центры, которым приходится обновлять сети под ресурсозависимые приложения. Пандемия COVID-19 изменила поведение пользователей — удаленка, онлайн-обучение и стриминг продолжают расти даже после кризиса и повсеместного восстановления здравоохранения. Спрос на емкость растет быстрее возможностей высокоскоростной передачи, поэтому 400G становится перспективной технологией для волоконных сетей с умеренными эксплуатационными расходами и компактным форм-фактором.
Спрос на скоростные сети резко вырос благодаря 5G, облачным сервисам и ресурсоемким приложениям вроде искусственного интеллекта и IoT. Оптические трансиверы 400G — QSFP-DD, OSFP и QSFP56 — занимают передовые позиции в этой эволюции, обеспечивая максимальную пропускную способность и эффективность для дата-центров и телекоммуникационных систем. В этом руководстве сравниваются QSFP-DD, OSFP и QSFP56: их преимущества, сложности и области применения, чтобы помочь выбрать подходящий форм-фактор для сетевой инфраструктуры.
Обзор QSFP-DD, OSFP, QSFP56 и QSFP112
QSFP-DD (четырехканальный модуль малого форм-фактора с двойной плотностью)
QSFP-DD, известный также как QSFP56-DD, представляет собой улучшенный форм‑фактор QSFP, созданный для поддержки Ethernet 200G, 400G и даже 800G. Он удваивает число электрических линий по сравнению с QSFP28 (с 4 до 8), что обеспечивает более высокую пропускную способность благодаря модуляции NRZ (25 Гбит/с на линию для 200G) или PAM4 (50 Гбит/с на линию для 400G, 100 Гбит/с на линию для 800G). Компактность и обратная совместимость с предыдущими моделями делают его популярным для дата-центров.
OSFP (восьмиканальный модуль малого форм-фактора)
OSFP — новый форм-фактор, разработанный для 400G и 800G, с восемью электрическими линиями, поддерживающими до 100 Гбит/с на каждую, используя PAM4. Он чуть шире и глубже QSFP-DD, но обеспечивает лучшую теплопередачу и будущую масштабируемость. OSFP не совместим с модулями QSFP, но оптимизирован под высокопроизводительные задачи, например в телеком и сетях с ИИ.
QSFP56
QSFP56 предназначен для Ethernet 200G, использует четыре линии по 50 Гбит/с каждая с PAM4. Он имеет те же физические размеры, что и QSFP+, QSFP28, обеспечивая совместимость с существующими QSFP-портами. QSFP56 — промежуточный шаг между 100G и 400G, подходят для сетей, которые ещё не готовы перейти на 400G.
QSFP112
QSFP112 — улучшенная версия QSFP: поддерживает 400G за счёт четырех линий по 112 Гбит/с каждая с PAM4. Он сохраняет тот же физический размер, что и QSFP28/QSFP56, позволяя пользователям, переходящим на 400G, легко обновиться. QSFP112 отличается повышенной энергоэффективностью и подходит для HPC и телекоммуникаций.
400G QSFP-DD на основе модуляции PAM4
PAM4 — базовый метод модуляции для 400G QSFP-DD, существующих вариантов две: многомодовый и одномодовый. 400G QSFP-DD на PAM4 использует 8×50G PAM4 на электрической стороне и поддерживает модуляцию 8×50G PAM4 или 4×100G PAM4 на оптической стороне.
Многомодовый 400G QSFP-DD
Многообразный QSFP-DD 400G имеет интерфейсы SR8 и SR4.2, оба с модуляцией 8×50G PAM4.
SR8: многомодовый оптоволоконный канал на расстояние до 100 м, 8 оптических каналов. Для каждого канала требуется 8 волокон (50 Tx и 4 Rx). В модулях SR8 применяются разъемы MPO-16 или MPO-24.
Разъем MPO-16 и разъем MPO-24
SR4.2: многомодовый на 100 м, четыре канала, каждый канал использует две длины волны. Каждый канал работает на 2×50G PAM4, всего 8 волокон. Разъем MPO-12 BiDi; основное преимущество SR4.2 — возможность использования существующих оптических волокон.
MPO-12 BiDi: каждое волокно SR4.2 в MPO-12 передает двунаправленные сигналы PAM2 50×4G. SR4.2 поддерживает интерфейсы MDC и SN.
Таблица 1: Многорежимный QSFP-DD 400G
Одномодовый 400G QSFP-DD
Одномодовые 400G QSFP-DD делятся на две группы по модуляции: 8×50G PAM4 или 4×100G PAM4. Обе группы используют DSP как CDR либо в сочетании с Gearbox. Разница — скорость на стороне линии и число используемых лазеров.
Одномодовый QSFP-DD на базе 8×50G PAM4
Существуют три типа: FR8, LR8 и 2×FR4. FR8 и LR8 — ранние одномодовые 400G-интерфейсы. «8» — восемь длин волн, каждая по 50G PAM4. FR — дистанция 2 км, LR — 10 км. В 8 длин волн мультиплексируются в одно волокно. FR8 и LR8 используют дуплексные LC-интерфейсы.
2×FR4 — это две группы по четыре длины волны (CWDM4), которые мультиплексируются независимо и дают сигналы 2×200G на двух разъемах CS.
Таблица 2: Одномодовый оптический трансивер на базе 8×50G PAM4
Однако у решения 8×50G есть компромиссы: лучший бюджет связи в некоторых случаях, но выше затраты на лазеры и сложность оптической упаковки, что может снижать выход. В то же время 4×100G предлагают меньшие энергозатраты и проще термическую обработку, поэтому переход на 4×100G происходит постепенно.
Одномодовый оптический модуль на базе 4×100G PAM4
Эти модули сейчас в центре рынка: основное — 4 линии по 100G PAM4 на линии. Разделение на многовалковые и двухволоконные варианты. Главные элементы — DSP с поддержкой Gearbox (DR4, FR4, LR4).
DR4: DSP преобразует 8×50G PAM4 в 4×100G PAM4 и передает на оптический процессор; DSP также выполняет CDR. В DR4 каждый канал на 1310 нм и требует одного волокна, всего 8 волокон.
FR4 и LR4 работают аналогично, но вместо четырех сигналов используются 4 длины волн (CWDM1310) с мультиплексором CWDM, уменьшая потребность в оптических волокнах до 2 (TX+RX) и применяя дуплексный LC-порт.
LR4 имеет две версии: на 6 км (IEEE) и на 10 км (100G lambda MSA).
Таблица 3: Одномодовый оптический модуль на базе 4×100G PAM4
В будущем передача 400G через 4‑сторонние оптические сигналы может стать базовой стратегией. Также возможно дальнейшее развитие электрического порта модуля до формата 4×100G PAM4 для сохранения Gearbox и снижения энергопотребления и стоимости.
QSFP-DD и QSFP (QSFP+/QSFP28)
QSFP-DD расширяет популярный четырехканальный электрический интерфейс, используемый в Ethernet-коммутаторах, обеспечивая связь между коммутаторами и серверами. Четыре электрополоса QSFP работают на скорости 10 или 25 Гбит/с, давая 40 или 100 Гбит/с в совокупности. Сменные интерфейсы 400G QSFP-DD используют восемь линий, работающих на NRZ до 25 Гбит/с или PAM4 4×50 Гбит/с, обеспечивая решения до 200 или 400 Гбит/с в сумме. Это позволяет достичь пропускной способности до 14.4 Тбит/с в слоте одного коммутатора и решить проблему быстрого роста трафика в дата-центрах.
Плотность BW QSFP-DD
Плотность системных портов одинакова между QSFP-DD и QSFP28 по спецификации, но каждый порт QSFP-DD может поддерживать 8 полос вместо 4, что удваивает число портов ASIC, поддерживаемых для интерфейсов, таких как CAUI-4. QSFP-DD обеспечивает наивысшую плотность полос пропускания среди сменных модулей.
QSFP-DD против OSFP
OSFP — это восьмиканальный трансивер, работающий на 400G и 800G, с восемью высокоскоростными линиями до 100 Гбит/с каждая (PAM4). Он чуть шире и глубже QSFP, но может разместить до 36 портов OSFP на панели 1U, давая 14.4 Тбит/с на 1U. На практике различия между форм-факторами минимальны. Например, сравнивая QSFP-DD DR4 и OSFP DR4: оба предлагают 500 м связи на 1310 нм. OSFP DR4 — ось 4 параллельных каналов по 100 Гбит/с на канал, с четырехканальным EML в тракте. QSFP-DD DR4 преобразует 8 каналов 50 Гбит/с в 4 параллельных оптических канала по 100 Гбит/с каждый. Также QSFP-DD меньше по тепловой мощности (примерно 7–12 Вт против 12–15 Вт у OSFP), что упрощает охлаждение.
Преимущества QSFP-DD в целостности сигнала и обратной совместимости сделали QSFP-DD выигрышным, несмотря на начальные проблемы у OSFP с охлаждением и производством.
QSFP-DD против CFP8
CFP-серия (CFP, CFP2, CFP4, CFP8) отличается крупными размерами и выше энергопотреблением по сравнению с QSFP-семейством. CFP8 значительно крупнее QSFP-DD (примерно 41.5 мм × 107.5 мм × 9.5 мм против компактного QSFP-DD), объем CFP8 больше в три раза. CFP не обеспечивает обратной совместимости в стандартной схеме. Оптические модули CFP и CFP2 давно имеют адаптеры CFP-QSFP28 и CFP2-QSFP28, что указывало на переход пользователей к QSFP28. Максимальная пропускная способность CFP8 и QSFP-DD — 400 Gb/с, но CFP8 поддерживает только 400 Gb/с (16×25G или 8×50G), тогда как QSFP-DD поддерживает 200 Gb/с (8×25G) и 400 Gb/с (8×50G). В целом QSFP-DD выглядит лучшим выбором.
QSFP-DD против QSFP56
QSFP56 — развитие QSFP28/QSFP+ для Ethernet 200G и состоит из четырех модулей 50–56 Гбит/с в формате QSFP. Иногда называют 200G QSFP. QSFP56 модули аналогичны по размеру и форм-фактору, и для 56G обычно применяют пары QSFP200 с оптическими кабелями SMF/MMF. Новая версия QSFP56-DD, известная как 400G QSFP-DD, сохраняет тот же размер, но почти вдвое выше плотность. Порт 400G QSFP56-DD обратно совместим с QSFP56, но если коммутатор поддерживает QSFP56, порт может работать на 400G; если QSFP56 модуль установлен в порт QSFP56-DD, скорость будет 200G.
QSFP-DD против QSFP112
QSFP-DD и QSFP112 — это модернизированные трансиверы на базе QSFP для высокоскоростных сетей, прежде всего Ethernet 400G, но различаются конфигурацией линий, масштабируемостью и областью применения. Ниже кратко перечислены их преимущества и недостатки.
QSFP-DD: преимущества и проблемы
Преимущества:
• Масштабируемость: поддерживает 200G, 400G и до 800G с восемью полосами (25 Гбит/с NRZ для 200G, 50 Гбит/с PAM4 для 400G, 100 Гбит/с PAM4 для 800G).
• Обратная совместимость: совместим с QSFP+, QSFP28 и QSFP56, облегчая интеграцию в существующую инфраструктуру.
• Высокая плотность портов: компактные габариты позволяют разместить до 36 портов 400GbE в 1U, достигая 14.4 Тбит/с.
Задачи:
• Температурные ограничения: потребление 7–12 Вт может ограничивать производительность в условиях высокой мощности.
• Стоимость: обычно на 15–30% выше, чем у QSFP112, из‑за усовершенствованной конструкции и масштабируемости.
• Требования к интеграции: требуется совместимое оборудование (коммутаторы/маршрутизаторы), что может потребовать модернизации.
QSFP112: преимущества и проблемы
Преимущества:
• Энергоэффективность: 10–15 Вт, некоторые модули на 29% эффективнее прочих 400G‑модулей, снижают эксплуатационные расходы.
• Плавный переход на 400G: четыре полосы по 112 Гбит/с (PAM4), сохраняют форм‑фактор QSFP для модернизации старых систем QSFP (QSFP+, QSFP28, QSFP56).
• Низкая задержка и высокая производительность: оптимизирован для HPC и телекоммуникаций, требующих 400G с минимальной задержкой.
Задачи:
• Ограниченная масштабируемость: ориентирован на 400G, без явного пути к 800G, что менее перспективно по сравнению с QSFP-DD.
• Развивающаяся экосистема: как новый стандарт, поддержка поставщиков ограничена, что может привести к трудностям с доступностью или совместимостью.
• Сложность сигнала: PAM4 на 112 Гбит/с усложняет поддержание целостности сигнала, требует расширенной коррекции ошибок.
Проблемы внедрения 400GbE
Повышение скорости и модуляции PAM4 действительно увеличивают пропускную способность, но усложняют физическую реализацию и повышают риск ошибок передачи сигнала. Более высокая скорость электрических интерфейсов усиливает шум и увеличивает BER, влияя на качество сигнала. На физическом уровне 400G‑модули имеют дополнительные электрические входы/выходы, оптические интерфейсы и схемы питания и управления. Их размер сопоставим с 100G трансиверами, но их сложная интеграция требует более продвинутой технологии производства и строгих испытаний. Производителям необходимо развивать тестовое оборудование и исследовательские разработки, чтобы обеспечить качество и снизить затраты на разработку и тестирование, что важно для более конкурентоспособных ценовых моделей.
Обзор QSFP-DD, OSFP, QSFP56 и QSFP112
QSFP-DD (четырехканальный модуль малого форм-фактора с двойной плотностью)
QSFP-DD, известный также как QSFP56-DD, представляет собой улучшенный форм‑фактор QSFP, созданный для поддержки Ethernet 200G, 400G и даже 800G. Он удваивает число электрических линий по сравнению с QSFP28 (с 4 до 8), что обеспечивает более высокую пропускную способность благодаря модуляции NRZ (25 Гбит/с на линию для 200G) или PAM4 (50 Гбит/с на линию для 400G, 100 Гбит/с на линию для 800G). Компактность и обратная совместимость с предыдущими моделями делают его популярным для дата-центров.
OSFP (восьмиканальный модуль малого форм-фактора)
OSFP — новый форм-фактор, разработанный для 400G и 800G, с восемью электрическими линиями, поддерживающими до 100 Гбит/с на каждую, используя PAM4. Он чуть шире и глубже QSFP-DD, но обеспечивает лучшую теплопередачу и будущую масштабируемость. OSFP не совместим с модулями QSFP, но оптимизирован под высокопроизводительные задачи, например в телеком и сетях с ИИ.
QSFP56
QSFP56 предназначен для Ethernet 200G, использует четыре линии по 50 Гбит/с каждая с PAM4. Он имеет те же физические размеры, что и QSFP+, QSFP28, обеспечивая совместимость с существующими QSFP-портами. QSFP56 — промежуточный шаг между 100G и 400G, подходят для сетей, которые ещё не готовы перейти на 400G.
QSFP112
QSFP112 — улучшенная версия QSFP: поддерживает 400G за счёт четырех линий по 112 Гбит/с каждая с PAM4. Он сохраняет тот же физический размер, что и QSFP28/QSFP56, позволяя пользователям, переходящим на 400G, легко обновиться. QSFP112 отличается повышенной энергоэффективностью и подходит для HPC и телекоммуникаций.
400G QSFP-DD на основе модуляции PAM4
PAM4 — базовый метод модуляции для 400G QSFP-DD, существующих вариантов две: многомодовый и одномодовый. 400G QSFP-DD на PAM4 использует 8×50G PAM4 на электрической стороне и поддерживает модуляцию 8×50G PAM4 или 4×100G PAM4 на оптической стороне.
Многомодовый 400G QSFP-DD
Многообразный QSFP-DD 400G имеет интерфейсы SR8 и SR4.2, оба с модуляцией 8×50G PAM4.
SR8: многомодовый оптоволоконный канал на расстояние до 100 м, 8 оптических каналов. Для каждого канала требуется 8 волокон (50 Tx и 4 Rx). В модулях SR8 применяются разъемы MPO-16 или MPO-24.
Разъем MPO-16 и разъем MPO-24
SR4.2: многомодовый на 100 м, четыре канала, каждый канал использует две длины волны. Каждый канал работает на 2×50G PAM4, всего 8 волокон. Разъем MPO-12 BiDi; основное преимущество SR4.2 — возможность использования существующих оптических волокон.
MPO-12 BiDi: каждое волокно SR4.2 в MPO-12 передает двунаправленные сигналы PAM2 50×4G. SR4.2 поддерживает интерфейсы MDC и SN.
| PMD | Расстояние передачи | Тип волокна | Оптический порт | Количество волоконных жил | Длина волны | Метод модуляции |
| SR8 | 100m | Параллельный многомодовый |
МПО- 16(БТР)или МПО-24(ПК) |
16 | 850nm | 50G PAM4 |
| SR4.2 | 100m | Параллельный многомодовый |
МПО- 12 (БТР) |
8 | 850nm / 910nm | 50G PAM4 |
Таблица 1: Многорежимный QSFP-DD 400G
Одномодовый 400G QSFP-DD
Одномодовые 400G QSFP-DD делятся на две группы по модуляции: 8×50G PAM4 или 4×100G PAM4. Обе группы используют DSP как CDR либо в сочетании с Gearbox. Разница — скорость на стороне линии и число используемых лазеров.
Одномодовый QSFP-DD на базе 8×50G PAM4
Существуют три типа: FR8, LR8 и 2×FR4. FR8 и LR8 — ранние одномодовые 400G-интерфейсы. «8» — восемь длин волн, каждая по 50G PAM4. FR — дистанция 2 км, LR — 10 км. В 8 длин волн мультиплексируются в одно волокно. FR8 и LR8 используют дуплексные LC-интерфейсы.
2×FR4 — это две группы по четыре длины волны (CWDM4), которые мультиплексируются независимо и дают сигналы 2×200G на двух разъемах CS.
| PMD | Расстояние передачи | Тип волокна | Оптический порт | Количество волоконных жил | Длина волны | Метод модуляции |
| 2xFR4 | 2km | SMF | 2xCS | 4 | 4 (CWDM4) | 50G PAM4 |
| FR8 | 2km | SMF | LC | 2 | 8 (ЛВДМ) | 50G PAM4 |
| LR8 | 10km | SMF | LC | 2 | 8 (ЛВДМ) | 50G PAM4 |
Таблица 2: Одномодовый оптический трансивер на базе 8×50G PAM4
Однако у решения 8×50G есть компромиссы: лучший бюджет связи в некоторых случаях, но выше затраты на лазеры и сложность оптической упаковки, что может снижать выход. В то же время 4×100G предлагают меньшие энергозатраты и проще термическую обработку, поэтому переход на 4×100G происходит постепенно.
Одномодовый оптический модуль на базе 4×100G PAM4
Эти модули сейчас в центре рынка: основное — 4 линии по 100G PAM4 на линии. Разделение на многовалковые и двухволоконные варианты. Главные элементы — DSP с поддержкой Gearbox (DR4, FR4, LR4).
DR4: DSP преобразует 8×50G PAM4 в 4×100G PAM4 и передает на оптический процессор; DSP также выполняет CDR. В DR4 каждый канал на 1310 нм и требует одного волокна, всего 8 волокон.
FR4 и LR4 работают аналогично, но вместо четырех сигналов используются 4 длины волн (CWDM1310) с мультиплексором CWDM, уменьшая потребность в оптических волокнах до 2 (TX+RX) и применяя дуплексный LC-порт.
LR4 имеет две версии: на 6 км (IEEE) и на 10 км (100G lambda MSA).
| PMD | Расстояние передачи | Тип волокна | Оптический порт | Количество волоконных жил | Длина волны | Метод модуляции |
| DR4 | 500m | ПСМ/СМФ | МПО-12(БТР) | 8 | 1 (1310 нм) | 100G PAM4 |
| FR4 | 2km | SMF | LC | 2 | 4 (CWDM4) | 100G PAM4 |
| LR4 | 10km | SMF | LC | 2 | 4 (CWDM4) | 100G PAM4 |
Таблица 3: Одномодовый оптический модуль на базе 4×100G PAM4
В будущем передача 400G через 4‑сторонние оптические сигналы может стать базовой стратегией. Также возможно дальнейшее развитие электрического порта модуля до формата 4×100G PAM4 для сохранения Gearbox и снижения энергопотребления и стоимости.
QSFP-DD и QSFP (QSFP+/QSFP28)
QSFP-DD расширяет популярный четырехканальный электрический интерфейс, используемый в Ethernet-коммутаторах, обеспечивая связь между коммутаторами и серверами. Четыре электрополоса QSFP работают на скорости 10 или 25 Гбит/с, давая 40 или 100 Гбит/с в совокупности. Сменные интерфейсы 400G QSFP-DD используют восемь линий, работающих на NRZ до 25 Гбит/с или PAM4 4×50 Гбит/с, обеспечивая решения до 200 или 400 Гбит/с в сумме. Это позволяет достичь пропускной способности до 14.4 Тбит/с в слоте одного коммутатора и решить проблему быстрого роста трафика в дата-центрах.
Плотность BW QSFP-DD
Плотность системных портов одинакова между QSFP-DD и QSFP28 по спецификации, но каждый порт QSFP-DD может поддерживать 8 полос вместо 4, что удваивает число портов ASIC, поддерживаемых для интерфейсов, таких как CAUI-4. QSFP-DD обеспечивает наивысшую плотность полос пропускания среди сменных модулей.
QSFP-DD против OSFP
OSFP — это восьмиканальный трансивер, работающий на 400G и 800G, с восемью высокоскоростными линиями до 100 Гбит/с каждая (PAM4). Он чуть шире и глубже QSFP, но может разместить до 36 портов OSFP на панели 1U, давая 14.4 Тбит/с на 1U. На практике различия между форм-факторами минимальны. Например, сравнивая QSFP-DD DR4 и OSFP DR4: оба предлагают 500 м связи на 1310 нм. OSFP DR4 — ось 4 параллельных каналов по 100 Гбит/с на канал, с четырехканальным EML в тракте. QSFP-DD DR4 преобразует 8 каналов 50 Гбит/с в 4 параллельных оптических канала по 100 Гбит/с каждый. Также QSFP-DD меньше по тепловой мощности (примерно 7–12 Вт против 12–15 Вт у OSFP), что упрощает охлаждение.
Преимущества QSFP-DD в целостности сигнала и обратной совместимости сделали QSFP-DD выигрышным, несмотря на начальные проблемы у OSFP с охлаждением и производством.
QSFP-DD против CFP8
CFP-серия (CFP, CFP2, CFP4, CFP8) отличается крупными размерами и выше энергопотреблением по сравнению с QSFP-семейством. CFP8 значительно крупнее QSFP-DD (примерно 41.5 мм × 107.5 мм × 9.5 мм против компактного QSFP-DD), объем CFP8 больше в три раза. CFP не обеспечивает обратной совместимости в стандартной схеме. Оптические модули CFP и CFP2 давно имеют адаптеры CFP-QSFP28 и CFP2-QSFP28, что указывало на переход пользователей к QSFP28. Максимальная пропускная способность CFP8 и QSFP-DD — 400 Gb/с, но CFP8 поддерживает только 400 Gb/с (16×25G или 8×50G), тогда как QSFP-DD поддерживает 200 Gb/с (8×25G) и 400 Gb/с (8×50G). В целом QSFP-DD выглядит лучшим выбором.
QSFP-DD против QSFP56
QSFP56 — развитие QSFP28/QSFP+ для Ethernet 200G и состоит из четырех модулей 50–56 Гбит/с в формате QSFP. Иногда называют 200G QSFP. QSFP56 модули аналогичны по размеру и форм-фактору, и для 56G обычно применяют пары QSFP200 с оптическими кабелями SMF/MMF. Новая версия QSFP56-DD, известная как 400G QSFP-DD, сохраняет тот же размер, но почти вдвое выше плотность. Порт 400G QSFP56-DD обратно совместим с QSFP56, но если коммутатор поддерживает QSFP56, порт может работать на 400G; если QSFP56 модуль установлен в порт QSFP56-DD, скорость будет 200G.
QSFP-DD против QSFP112
QSFP-DD и QSFP112 — это модернизированные трансиверы на базе QSFP для высокоскоростных сетей, прежде всего Ethernet 400G, но различаются конфигурацией линий, масштабируемостью и областью применения. Ниже кратко перечислены их преимущества и недостатки.
QSFP-DD: преимущества и проблемы
Преимущества:
• Масштабируемость: поддерживает 200G, 400G и до 800G с восемью полосами (25 Гбит/с NRZ для 200G, 50 Гбит/с PAM4 для 400G, 100 Гбит/с PAM4 для 800G).
• Обратная совместимость: совместим с QSFP+, QSFP28 и QSFP56, облегчая интеграцию в существующую инфраструктуру.
• Высокая плотность портов: компактные габариты позволяют разместить до 36 портов 400GbE в 1U, достигая 14.4 Тбит/с.
Задачи:
• Температурные ограничения: потребление 7–12 Вт может ограничивать производительность в условиях высокой мощности.
• Стоимость: обычно на 15–30% выше, чем у QSFP112, из‑за усовершенствованной конструкции и масштабируемости.
• Требования к интеграции: требуется совместимое оборудование (коммутаторы/маршрутизаторы), что может потребовать модернизации.
QSFP112: преимущества и проблемы
Преимущества:
• Энергоэффективность: 10–15 Вт, некоторые модули на 29% эффективнее прочих 400G‑модулей, снижают эксплуатационные расходы.
• Плавный переход на 400G: четыре полосы по 112 Гбит/с (PAM4), сохраняют форм‑фактор QSFP для модернизации старых систем QSFP (QSFP+, QSFP28, QSFP56).
• Низкая задержка и высокая производительность: оптимизирован для HPC и телекоммуникаций, требующих 400G с минимальной задержкой.
Задачи:
• Ограниченная масштабируемость: ориентирован на 400G, без явного пути к 800G, что менее перспективно по сравнению с QSFP-DD.
• Развивающаяся экосистема: как новый стандарт, поддержка поставщиков ограничена, что может привести к трудностям с доступностью или совместимостью.
• Сложность сигнала: PAM4 на 112 Гбит/с усложняет поддержание целостности сигнала, требует расширенной коррекции ошибок.
Проблемы внедрения 400GbE
Повышение скорости и модуляции PAM4 действительно увеличивают пропускную способность, но усложняют физическую реализацию и повышают риск ошибок передачи сигнала. Более высокая скорость электрических интерфейсов усиливает шум и увеличивает BER, влияя на качество сигнала. На физическом уровне 400G‑модули имеют дополнительные электрические входы/выходы, оптические интерфейсы и схемы питания и управления. Их размер сопоставим с 100G трансиверами, но их сложная интеграция требует более продвинутой технологии производства и строгих испытаний. Производителям необходимо развивать тестовое оборудование и исследовательские разработки, чтобы обеспечить качество и снизить затраты на разработку и тестирование, что важно для более конкурентоспособных ценовых моделей.