QSFP-DD، بهعنوان کوچکترین ضریب شکل از ترنسیورهای 400G، بالاترین چگالی پهنای باند را در حوزه شبکه و مخابرات ارائه میکند و با کلیه ماژولها و کابلهای قابل اتصال QSFP نیز سازگار است. QSFP-DD به عنوان جدیدترین نوع داغی ترنسیورهای نوری، که کاربرد گستردهای در برنامههای پرسرعت 400G دارد و در بین تولیدکنندگان تجهیزات فیبر نوری از محوبیت بالایی نیز برخوردار میباشد، اغلب با ماژولهای دیگر مانند QSFP56 ،OSFP ،CFP8 و COBO مقایسه میشود. از این رو قصد داریم تا در این مقاله به بررسی تفاوتهای این ماژولهای نوری بپردازیم.
ماژول فیبر نوری QSFP-DD
QSFP-DD (که QSFP56-DD نیز نامیده میشود) مخفف Quad Small Form Factor Pluggable Double Density است که به طور کامل با استانداردهای IEEE802.3bs و QSFP-DD MSA مطابقت دارد. “چگالی مضاعف” به معنای دو برابر شدن تعداد رابطهای الکتریکی پرسرعتی است که ماژول از استاندارد QSFP28 پشتیبانی میکند. نرخ داده هر کانال می تواند از طریق فناوری مدولاسیون NRZ به 25 گیگابیت بر ثانیه برسد و انتقال شبکه 200G را تحقق بخشد. همچنین، نرخ داده هر کانال میتواند با فناوری مدولاسیون PAM4 به 50 گیگابیت بر ثانیه برسد که برای دیتاسنترهایی با کارایی بالا و شبکههای ابری، مناسب و کاربردی است.
از مزایای QSFP-DD میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
• سازگاری: QSFP-DD از ماژولهای QSFP موجود (مانند QSFP+ ، QSFP28 ،QSFP56 و غیره) پشتیبانی میکند و به دلیل انعطافپذیری، برای کاربران نهایی و طراحان سیستم گزینهای عالی به حساب میآید.
• کانکتور SMT و طراحی قفس 1xN: این نوع طراحی میتواند پشتیبانی حرارتی حداقل 12 وات را در هر ماژول فعال کند. حرارت بالاتر نیاز به قابلیتهای اتلاف حرارت ترنسیورها را کاهش دهد و در نتیجه برخی از هزینههای غیر ضروری را کاهش خواهد داد.
• طراحی ASIC: با پشتیبانی از نرخهای رابط چندگانه و سازگاری کامل با ماژولهای QSFP+ و QSFP28، هزینههای استقرار پورت و تجهیزات کاهش مییابد.
تقابل QSFP+/QSFP28/QSFP56
QSFP-DD ،QSFP+ ،QSFP28 و QSFP56 متعلق به فرم فاکتورهای QSFP هستند، اما چه تفاوتهایی بین آنها وجود دارد؟ در ادامه به توضیح آنها میپردازیم.
ساختار
از نظر ظاهر، عرض، طول و ضخامت QSFP-DD دقیقا همانند QSFP+ ،QSFP28 و QSFP56 میباشد. اما ماژول QSFP-DD به جای 4 خط مانند سایر ماژولهای QSFP به رابط الکتریکی 8 خطی مجهز است و پورتهای ASIC ترنسیور QSFP-DD جهت پشتیبانی از اینترفیسهایی مانند CAUI-4 دو برابر شدهاند. بنابراین، اینترفیس مکانیکی QSFP-DD روی هاست بورد کمی عمیقتر از سایر ترنسیورهای QSFP است.
پهنای باند و کاربرد
ماژولهای QSFP-DD قابلیت پشتیبانی از 400 گیگابیت بر ثانیه را دارند، در حالی که ماژولهای QSFP+/QSFP28/QSFP56 به ترتیب تنها قادر به پشتیبانی از 40 گیگابیت بر ثانیه، 100 گیگابیت بر ثانیه و 200 گیگابیت بر ثانیه هستند. بنابراین، کانکتورهای QSFP-DD در ماژولهای نوری 400G، DAC و AOC استفاده میشوند و برای اتصالات شبکههای 400G به کار میروند. از سوی دیگر، ماژولهای QSFP+/QSFP28/QSFP56 و همچنین DAC/AOC برای شبکههای 40G ،100G و 200G استفاده میشوند.
سازگاری
همانطور که گفته شد، QSFP-DD میتواند با ماژولهای ترنسیور سیستم QSFP سازگار باشد. به عبارت دیگر، QSFP-DD از نظر فنی برای پشتیبانی از افزایش پهنای باند به خوبی ارتقا یافته است و سازگاری آن با انواع ماژولها میتواند به طور موثر، هزینه ارتقاء شبکه را کاهش دهد.
QSFP-DD در مقابل OSFP/CFP8/COBO
QSFP-DD (QSFP56-DD) و OSFP/CFP8/COBO ضریب شکل 400G نوری در بازار هستند که تفاوت آنها در زیر آورده شده است:
QSFP-DD در مقابل OSFP
OSFP یک ضریب شکل جدید با هشت خط الکتریکی پرسرعت است که از 400 تا 800 گیگابیت بر ثانیه قادر است پشتیبانی نماید. عرض، طول و ضخامت QSFP-DD عبارت است از 18.35mm ،mm89.4 و mm8.5 در حالی که برای OSFP به ترتیب 22.58mm ،mm107.8 و mm13.0 میباشد. واضح است که فرم فاکتور OSFP بزرگتر از QSFP-DD است، اما همچنان از 36 پورت OSFP در پنل جلویی 1U پشتیبانی میکند، که 14.4 ترابایت بر ثانیه در هر 1U را امکانپذیر مینماید.
به طور کلی، مصرف برق QSFP-DD بین 7-12 وات است، در حالی که برای OSFP بین 12-15 وات میباشد. هر چه مصرف برق کمتر باشد، عملکرد ترنسیور بهتر خواهد بود. برخلاف QSFP-DD ،OSFP نمیتواند با QSFP+/QSFP28 سازگار باشد زیرا اندازه آن بزرگتر از QSFP+/QSFP28 است.
QSFP-DD در مقابل CFP8
ماژول CFP8 با فرم فاکتور 41.5mm*107.5mm*9.5mm، چهار برابر پهنای باند بیشتری نسبت به راهحلهای 100G موجود ارائه میدهد. رابط الکتریکی آن به طور کلی مشخص شده است که برای حالت 16×25 Gb/s و 8×50 Gb/s امکانپذیر است. از آنجایی که اندازه CFP8 تقریباً سه برابر بزرگتر از QSFP-DD است، مصرف انرژی CFP8 بسیار بیشتر از QSFP-DD است. در همین حال، CFP8 را نمی توان در پورت های QSFP+/QSFP28 استفاده کرد. حداکثر پهنای باند CFP8 و QSFP-DD 400Gb/s است، اما CFP8 فقط در قالب 16x25G یا 8x50G پشتیبانی میکند در حالی که QSFP-DD از هر دو 200Gb/s (8x25G) نیز پشتیبانی می کند.
QSFP-DD در مقابل COBO
COBO، که مخفف Consortium for On-Board Optics است، میتواند به صورت داخلی روی تجهیزات line-card در یک محیط کنترل شده نصب شود که البته در این صورت فاقد هر گونه انعطافپذیری خواهد بود و از hot-pluggable پشتیبانی نخواهد نمود. بنابراین نگهداری از ماژولهای COBO نسبت به QSFP-DD دشوارتر است. علاوه بر این، فرم فاکتور COBO دارای دو رابط الکتریکی است – یکی هشت خط و دیگری شانزده خط برای برآورده کردن نیازهای انتقال 2x400G و 1x400G .
نمودار زیر بلوغ بازار فرم فاکتورهای QSFP-DD ،OSFP ،CFP8 و COBO را نشان میدهد. هرچه این اعداد بزرگتر باشند، بلوغ بازار این فرم فاکتورها نیز بالا بزرگتر خواهد بود.
همانطور که در جدول قابل مشاهده است، رتبهبندی کلی فرم فاکتورهای QSFP-DD و OSFP بالاتر از سایر فرم فاکتورها است. بنابراین OSFP نزد تولیدکنندگان فیبر نوری از محبوبیت بالاتری برخوردار میباشد. این در حالی است که QSFP-DD عموماً برای دیتاسنترها طراحی شده و دیگری برای برنامه های مخابراتی کاربرد دارد.
QSFP-DD در اترنت G800
QSFP-DD (QSFP56-DD) برای دیتاسنترها مناسبتر از OSFP است. با توجه به افزایش فشار بر پهنای باند داخلی دیتاسنترها، فاصله زمانی بین استفاده از ماژولهای نوری پرسرعت در حوزه مخابرات و دیتاسنترها به تدریج کاهش مییابد. از این رو، اپتیک 400G به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهد گرفت و این یعنی QSFP-DD از اترنت 400G بهره خواهد برد و چشمانداز توسعه خوبی را به وجود خواهد آورد.
از آنجایی که 400G به صورت تجاری در مقیاسهای بزرگ نیز در دسترس عموم قرار خواهد گرفت، فناوری تک موج 100G زمینه را برای رسیدن به 800G نیز فراهم خواهد نمود. اخیراً، سازمان Multi-Source Agreement (بطور مخفف MSA)، اولین نسخه مشخصات سختافزاری ترنسیور QSFP-DD800 را منتشر کرد که نسخه جدیدی از فرم فاکتور QSFP-DD به حساب می آید و جهت پشتیبانی از نرخ تک کانال 100 گیگابیت بر ثانیه ارائه شده است. البته باید در نظر داشت که در آینده، 800G ممکن است همچنان از فرم فاکتور QSFP-DD استفاده کند زیرا مزایا و ارزش های به مراتب بیشتری را برای ارائهدهندگان خدمات اینترنت به ارمغان خواهد آورد.
