Derzeit werden SFP28/SFP56- und QSFP28/QSFP56-IO-Module hauptsächlich zum Verbinden von Switches und Servern in gängigen Gehäusen auf dem Markt verwendet. Im Zeitalter der 56-Gbit/s-Rate wurde das QSFP-DD-IO-Modul weiterentwickelt, um eine höhere Portdichte zu erreichen und eine Portkapazität von 400 G zu erreichen. Mit der Verdoppelung der Signalrate verdoppelte sich auch die Portkapazität des QSFP-DD-Moduls auf 800 G (OSFP112). Es verfügt über acht Hochgeschwindigkeitskanäle, und die Übertragungsrate eines einzelnen Kanals kann 112 G PAM4 erreichen. Die Gesamtübertragungsrate des gesamten Pakets beträgt bis zu 800 G. Es ist abwärtskompatibel mit OSFP56 und ermöglicht im Vergleich zur gleichen Zeit eine Verdoppelung der Geschwindigkeit. Es erfüllt den IEEE 802.3CK-Standard. Dadurch nimmt der Verbindungsverlust stark zu und die Übertragungsdistanz des passiven Kupferkabel-IO-Moduls wird weiter verkürzt. Basierend auf realistischen physikalischen Einschränkungen hat das IEEE 802.3CK-Team, das die 112G-Spezifikation formulierte, die maximale Länge der Kupferkabelverbindung auf 2 Meter reduziert, basierend auf 56G-Kupferkabel-IO mit einer maximalen Geschwindigkeit von 3 Metern.
QSFP-DD X 2-Port 1,6 Tbit/s Testplatine
QQSFP-DD 800G gerät ins Hintertreffen
Die Leistungsfähigkeit von Rechenzentren wird durch Server, Switches und Konnektivitätsfaktoren bestimmt, die sich gegenseitig ausgleichen und zu schnellerem und kostengünstigerem Wachstum führen. Die Switching-Technologie ist seit vielen Jahren die treibende Kraft. Mit dem Ende der OFC2021 haben etablierte Hersteller optischer Kommunikationstechnik wie Intel, Finisar, Xechuang, Opticexpress und New Yisheng optische Module der 800G-Serie vorgestellt. Gleichzeitig zeigten ausländische Hersteller optischer Chips High-End-Chipprodukte für 800G, und das traditionelle Schema könnte auch im 800G-Zeitalter seine Berechtigung haben. Wir glauben, dass sich die technologische Entwicklung für 800G-optische Module immer deutlicher abzeichnet, wobei 800GDR8 und 2*FR4 das größte Mainstream-Potenzial haben. Da die etablierten Hersteller optischer Module und optischer Chips der OFC2021 nach und nach neue Produkte auf den Markt gebracht haben, sind der Zeitpunkt und die technologische Entwicklung für das 800G-Upgrade klar definiert. Die Geschwindigkeit der Branche für optische Module für Rechenzentren entwickelt sich weiter, und das langfristige Wachstumsmerkmal ist absehbar. Wir sind davon überzeugt, dass im Zeitalter der Digitalisierung und Intelligenz die kontinuierliche Explosion des Datenverkehrs in Rechenzentren zu einer Nachfrage nach kontinuierlicher Weiterentwicklung optischer Module geführt hat. Die klare technologische Ausrichtung von 800G deutet darauf hin, dass 400G große Ausmaße annehmen wird.
Wenn die Signalrate von 25 Gbit/s auf die aktuelle Signalrate von 56 Gbit/s erhöht wird, verschiebt sich aufgrund der Einführung des PAM4-Signalsystems (Pulsamplitudenmodulation) (IEEE 802.3BS-Gruppe) der Grundfrequenzpunkt des über die Serdes-Ethernet-Verbindung übertragenen Signals lediglich von 12,89 GHz auf 13,28 GHz, und der Grundfrequenzpunkt des Signals ändert sich nicht großartig. Systeme, die eine gute Übertragung von 25 Gbit/s-Signalen unterstützen, können mit leichten Optimierungen auf eine Signalrate von 56 Gbit/s erhöht werden. Eine Erhöhung von 56 Gbit/s auf 112 Gbit/s ist nicht so einfach. Das PAM4-Signalsystem, das bei der Entwicklung des 56-Gbit/s-Standards eingeführt wurde, wird höchstwahrscheinlich bei 112 Gbit/s wiederverwendet werden. Dadurch ändert sich der Grundfrequenzpunkt des 112-Gbit/s-Ethernet-Signals auf 26,56 GHz, was der doppelten Signalrate von 56 Gbit/s entspricht. Mit der Entwicklung von 112 Gbit/s werden die Anforderungen an die Kabeltechnologie immer anspruchsvoller. Derzeit werden 400 Gbit/s-Hochgeschwindigkeitskabel an das Produkt angeschlossen. Zu den ersten etablierten Marken gehören hauptsächlich ausländische Marken wie TE, LEONI, MOLEX und Amphenol. Inländische Marken haben in den letzten Jahren ebenfalls an Bedeutung gewonnen. Wir haben viele Innovationen im Herstellungsprozess, bei den Geräten und Materialien erzielt. Derzeit stellen inländische Unternehmen 800G-Kupferkabel her, aber wir haben noch nicht viele. Dazu gehören Shenzhen Hongteda, Dongguan Zhongyou Electronics, Dongguan Jinxinuo und Shenzhen Simic Communication. Die technischen Schwierigkeiten liegen jedoch hauptsächlich im blanken Drahtbereich. Derzeit ist es relativ schwierig, die elektrischen Leistungsparameter für hohe Frequenzen und die Anforderungen an die Weichheit der Kabelverdrahtung gleichzeitig zu erfüllen. DAC-Kupferkabeln steht eine rasante Entwicklung bevor. Es gibt nur eine Handvoll lokaler Kabelhersteller.
Der Markt verändert sich schnell, und er wird sich in Zukunft noch schneller entwickeln. Die gute Nachricht ist, dass von Normungsgremien bis hin zur Branche bedeutende und vielversprechende Fortschritte erzielt wurden, um Rechenzentren den Umstieg auf 400 GB und 800 GB zu ermöglichen. Doch die Beseitigung technologischer Barrieren ist nur die halbe Herausforderung. Die andere Hälfte ist das richtige Timing. Kommt es zu Fehleinschätzungen, steigen die Kosten. 100G ist bei den bestehenden inländischen Rechenzentren der Mainstream. 25 % der eingesetzten 100G-Rechenzentren sind Kupfer-, 50 % Multimode-Glasfaser- und 25 % Single-Module-Glasfaser-Rechenzentren. Diese vorläufigen Zahlen sind nicht exakt, aber die steigende Nachfrage nach Bandbreite, Kapazität und geringerer Latenz treibt die Migration zu schnelleren Netzwerkgeschwindigkeiten voran. Die Anpassungsfähigkeit und Realisierbarkeit großer Cloud-Rechenzentren wird daher jedes Jahr auf die Probe gestellt. Derzeit überschwemmen 100 GB den Markt, und im nächsten Jahr werden 400 GB erwartet. Trotzdem nimmt der Datenfluss weiterhin zu und der Druck auf die Rechenzentren wird weiter zunehmen. Nach 400G ist QSFP-DD 800G gekommen.
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Veröffentlichungszeit: 16. August 2022