400G Ethernetと400Gトランシーバーとは？

Ethernet相互接続分野で帯域幅要件が急増しているため、より高速なインターフェースが必要とされています。400G Ethernetは次の段階における適切な速度の選択肢となるでしょう。本記事では、400Gとは何か、400Gが重要な理由、および400G Ethernet規格について説明します。また、400G光学技術への理解を深めるため、一般的な400Gトランシーバーの種類も紹介します。

400Gとは？

400Gは、その名の通り、100Gの4倍の最大データ転送速度を提供します。イーサネットは30年以上の発展を経て、私たちの生活と深く結びついています。データセンターや企業LANに限らず、イーサネットは家庭内ネットワーク、キャンパス、医療など多くの分野で不可欠です。イーサネットの速度は、10M、100M、1G、10G、40G、100Gへと継続的に向上してきました。イーサネットの速度向上率は、およそ10年ごとに10倍です。現在、100GbE（100ギガビットイーサネット）技術のイーサネットは実現され、大規模に導入されています。しかし、急速に増大するネットワーク帯域幅の需要に対応するため、イーサネットはさらに高速化する必要があります。そこで400Gが登場します。 

400Gは、クラウドネットワーキングの次なるフロンティアと見なされています。400GbE（400ギガビットEthernet）は、100G Ethernetを基盤としてネットワークの負荷容量とデータ伝送速度をさらに向上させると同時に、ネットワーク伝送コストを削減できます。モバイルインターネット、クラウドコンピューティング、HDTVビデオオンデマンドなどは、いずれもネットワークの収容能力に課題を突きつけています。400Gbps Ethernetは、まず大規模なメトロポリタンエリアネットワークと大規模データセンター間の相互接続に適用され、その後、広域ネットワークや一般向け用途へと徐々に拡大していくでしょう。400Gbps Ethernetは、さまざまな新しいアプリケーションシナリオのニーズを満たすことができ、その将来性は業界から大いに期待されています。これは、次世代Ethernetの発展におけるトレンドとなるでしょう。

400G Ethernet規格

2017年12月、IEEE 802.3 Ethernet Working Groupは、新しいEthernet規格IEEE 802.3bsを正式に承認しました。この規格には、200GbEおよび400GbEに必要なメディアアクセス制御パラメータ、物理層パラメータ、その他の主要な管理パラメータが含まれています。IEEE 802.3bs規格は、400G Ethernetの商用展開と応用の始まりを示すものです。

400Gネットワークの発展を牽引しているものは何か？

400Gネットワークを推進しているものは何でしょうか？400Gネットワークは、4K HD動画、VR/AR技術、自動運転、遠隔医療、ロボット手術など、多くのネットワークアプリケーションによって推進されています。これらのアプリケーションはいずれも、ストレージ、コンピューティング、ネットワーク接続なしには成り立ちません。

ネットワーク接続には、帯域幅と遅延という2つの重要な指標があります。アプリケーションによって、指標の要件は異なります。遅延については、ARやVRでは7ミリ秒未満、ロボット手術では5ミリ秒未満である必要があり、これはネットワークインフラを大幅に改善する必要があることを意味します。帯域幅については、ロボット手術を例に取ると、1Gを超える継続的で信頼性の高い帯域幅が必要であり、これは現在のネットワークインフラにとって大きな課題です。また、動画のトラフィックも急速に増加しています。インターネット全体のトラフィックを分類すると、トラフィックの80%以上が動画に由来すると推定されています。Tiktokなど、ほぼすべての種類のインターネットアプリケーションが動画形式へと移行しています。そのため、動画は将来のインタラクションにとって非常に重要なメディアであり、特に多者間ビデオ会議などのリアルタイム動画ストリーミングにおいて重要です。

もちろん、400Gアプリケーションの推進力には5Gも含まれます。マクロな視点では、5Gについて覚えておくべきことは、帯域幅、接続ユーザー数、遅延の3つだけです。具体的には、第一に帯域幅について、5Gのビジョンでは、無線インターフェースのダウンロード速度を20Gに到達させ、アップロード速度を10Gに維持することが求められます。第二に、遅延は1ミリ秒未満であることが求められます。そして第三に、5Gは1平方キロメートル当たり100万個の接続対象に対応できなければなりません。この3つが合わさって5Gネットワークを形成します。これは未来社会の神経系にすぎません。では、社会の脳とは何でしょうか。それは、さまざまな形態のデータセンターを指します。すべてのトラフィックは、計算と保存のために各種データセンターへ流入します。

400G QSFP-DDトランシーバーの概要

400G の発展において、400G 光モジュールは不可欠です。 現在、さまざまな種類の 400G 光モジュールがあります。 QSFP-DD は、現在最も高密度な 400G トランシーバーフォームファクターです。 このパートでは、一般的な 400G QSFP-DD トランシーバーの種類について簡単に紹介します。

400G QSFP-DD SR8 トランシーバー

400GBASE-SR8モジュールは、8レーンのパラレルマルチモードファイバー（MMF）上で400 Gigabit Ethernetの伝送速度をサポートします。SR8はMTP/MPO-16コネクタを使用し、最大リンク長は100メートルです。

400G QSFP-DD DR4トランシーバー

400GBASE-DR4モジュールは、4レーンのパラレルシングルモードファイバー（SMF）上で400Gb/sをサポートします。DR4はMTP/MPO-12コネクタを使用し、最大伝送距離は500メートルに達します。

400G QSFP-DD FR4 トランシーバー

400GBASE-FR4モジュールは、SMF上の400Gb Ethernetリンクをサポートします。FR4はLCコネクタを使用し、最大2kmのリンク長に対応します。

400G QSFP-DD LR4 トランシーバー

400GBASE-LR4モジュールは、4波長のCWDM信号を介した高帯域幅400Gリンクをサポートします。LR4は、デュプレックスLCコネクタを使用し、SMF上で最大10kmの長距離伝送を実現します。

400G QSFP-DD FR8トランシーバー

400GBASE-FR8モジュールは、8波長WDM信号を介した400G Ethernetリンクをサポートします。FR8は、シングルモードファイバー（SMF）で最大2kmの伝送距離を実現します。

400G QSFP-DD LR8 トランシーバー

FR8と同様に、400GBASE-LR8モジュールも8波長WDM信号を介した400G Ethernetリンクをサポートしますが、SR8はシングルモードファイバー（SMF）上で最大10kmまでリンク長を延長できる長距離伝送に適しています。

QSFPTEK 400G製品ポートフォリオを見る

QSFPTEKは、データセンター向けに、高帯域幅の400G optics、400G optical transcievers、およびケーブルを幅広く提供しています。400Gポートフォリオの仕様は以下のとおりです：

400G光モジュールおよびケーブルの詳細については、[email protected]までお気軽にQSFPTEKチームへお問い合わせください。