QSFP112 vs OSFP: Welchen 400G-Formfaktor sollten Sie wählen?

Die Aufrüstung eines Rechenzentrums auf 400G erfordert schwierige Hardwareentscheidungen, und die Wahl des richtigen Formfaktors für optische Transceiver gehört zweifellos zu den wichtigsten. Die physische Bauform muss stimmen, denn sie bestimmt Ihre Kühlstrategie, die Rack-Dichte und wie einfach Sie später skalieren können. Derzeit sind QSFP112 und OSFP die beiden Hauptkandidaten. Sie gehen mit Bandbreiten- und Temperaturgrenzen völlig unterschiedlich um. Deshalb müssen Sie vor dem Kauf genau prüfen, was Ihre Host-Plattformen tatsächlich benötigen.                   

Was sind QSFP112 und OSFP?

Was ist ein QSFP112-Transceiver?

Ein QSFP112-Transceiver (Quad Small Form-factor Pluggable 112) ist ein steckbares Hochgeschwindigkeitsmodul für 400G-Netzwerkverbindungen. Er verwendet vier elektrische Lanes mit jeweils 112Gbps und PAM4-Modulation, um eine Gesamtdatenrate von 400Gbps zu erreichen. QSFP112 behält die kompakten Abmessungen des herkömmlichen QSFP-Formfaktors bei und ist damit genauso groß wie QSFP28- und QSFP56-Module, bietet jedoch deutlich höhere elektrische Schnittstellengeschwindigkeiten und Bandbreiten. Mit seiner hohen Portdichte und Leistung QSFP112-Formfaktor wird häufig in 400G Ethernet, InfiniBand-Netzwerken und Verbindungen zwischen KI-Rechenzentren eingesetzt.

Was ist ein OSFP-Transceiver?

OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) ist ein Formfaktor für steckbare Transceiver, der für Hochgeschwindigkeitsnetzwerkverbindungen entwickelt wurde und hauptsächlich 400G- und 800G-Anwendungen unterstützt. In 400G-Anwendungen verwenden OSFP-Transceiver üblicherweise acht elektrische Lanes mit jeweils etwa 50Gbps und PAM4-Modulation, um eine Gesamtdatenrate von 400Gbps zu erreichen. Je nach Kühlstruktur sind OSFP-Transceiver im Allgemeinen in zwei Bauformen erhältlich: IHS (Integrierter Kühlkörper) mit freiliegenden, in das Modul integrierten Kühlrippen und RHS (Aufsitzender Kühlkörper) mit einer relativ flachen Oberseite, bei der die Wärme über die Kühlstruktur des Host-Geräts abgeführt wird. 

QSFP112 vs. OSFP: Die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick        

Im Folgenden werden die wichtigsten Unterschiede zwischen zwei Formfaktoren optischer 400G-Module dargestellt.

Wie wählt man zwischen QSFP112 und OSFP für 400G?    

Formfaktor und Host-Kompatibilität    

In den meisten Fällen entscheidet die Hardware, die sich bereits in Ihren Racks befindet, für Sie über die Wahl zwischen QSFP112 und OSFP. QSFP112 behält die kompakten physischen Abmessungen der QSFP-Familie bei und eignet sich damit für Geräte, die für die Unterstützung von QSFP112-Modulen ausgelegt sind. Die Kompatibilität mit standardmäßigen QSFP-Steckkäfigen sollte jedoch nicht vorausgesetzt werden, da auch die elektrischen Spezifikationen des Hosts und die Modulunterstützung eine Rolle spielen. OSFP hat ein völlig anderes physisches Design und erfordert dedizierte OSFP-Ports. Es ist in leistungsstarken Rechenzentrums-Switches weit verbreitet, wo seine Architektur mit acht Lanes Anwendungen mit höherer Bandbreite unterstützt.

Bandbreitenanforderungen und Upgrade-Pläne

QSFP112 wird hauptsächlich in 400G-Anwendungen mit einer 4 × 112G PAM4-Architektur eingesetzt. Es eignet sich für Netzwerke mit aktuellen Anforderungen an 400G-Konnektivität. OSFP unterstützt ein breiteres Spektrum an Geschwindigkeiten. Standard-OSFP kann 400G-, 800G- und 1.6T-Anwendungen über unterschiedliche elektrische Lane-Konfigurationen unterstützen, darunter 8 × 100G PAM4 für 800G und 8 × 200G PAM4 für 1.6T. Für Netzwerke, die hauptsächlich 400G-Verbindungen verwenden, ist QSFP112 gut geeignet. OSFP ist eine Überlegung wert, wenn ein Wechsel zu 800G oder 1.6T geplant ist, insbesondere bei groß angelegten Rechenzentrumsbereitstellungen.

Stromverbrauch und Kühlungsanforderungen       

Stromverbrauch und Wärmemanagement hängen vom Moduldesign, den internen Komponenten und den Kühlmöglichkeiten des Hosts ab. QSFP112 hat ein kompaktes Gehäuse und eignet sich damit für Geräte mit begrenztem Platzangebot. OSFP bietet verschiedene Kühlungsdesigns, darunter IHS und RHS. IHS-Module verfügen über integrierte Kühlrippen, während RHS-Module eine relativ flache Oberseite haben und stärker auf hostseitige Kühlstrukturen angewiesen sind.

Portdichte und Bereitstellungskosten      

QSFP112 behält einen kompakten Formfaktor bei, sodass Switches auf derselben Rackfläche mehr Ports unterbringen können. Dies ist für Bereitstellungen von Vorteil, bei denen die Portanzahl und der Platz im Rack wichtige Kriterien sind. Der größere Formfaktor von OSFP kann jedoch je nach Design die Anzahl der Ports begrenzen, die auf der Frontplatte eines Switches Platz finden.

Die Bereitstellungskosten hängen auch von der bereits vorhandenen Netzwerkinfrastruktur ab. Unternehmen, die derzeit QSFP-basierte Systeme verwenden, haben niedrigere Gesamtbetriebskosten, wenn sie sich für ein Upgrade mit QSFP112 entscheiden, da sie dadurch ihr vorhandenes, kompatibles Switch-Design und ihre Verkabelung weiter nutzen können. Unternehmen, die OSFP einsetzen möchten, müssen dagegen in neue Hardware investieren, die speziell für OSFP-Steckkäfige ausgelegt ist, was ihre Anfangsinvestition erhöht. Unternehmen, die einen Übergang zu 800G oder darüber hinaus planen, könnten jedoch feststellen, dass OSFP ihnen mehr Flexibilität für zukünftige Upgrades bietet.

Empfehlungen für unterschiedliche Netzwerkszenarien   

Standardmäßige Unternehmensrechenzentren und Edge-Computing-Standorte müssen in naher Zukunft nur selten über 400G hinausgehen. Für diese Umgebungen ist QSFP112 finanziell und technisch die sinnvollste Wahl. Es passt auch bei hoher Packungsdichte und hält die Bereitstellungskosten überschaubar. Hyperscale-Anlagen und KI-Trainingscluster arbeiten unter völlig anderen Bedingungen. In diesen Racks dominiert OSFP die zentrale Switching-Ebene, weil keine andere Lösung die starke Wärmeentwicklung bewältigt und die erforderliche Skalierung bietet. Selbst in diesen riesigen KI-Netzwerkstrukturen setzen Netzwerkingenieure weiterhin stark auf QSFP112, nutzen es jedoch gezielt zum Abschluss der optischen Verbindungen an den Netzwerkkarten der Server.

Können QSFP112 und OSFP miteinander verbunden werden?

QSFP112- und OSFP-Module können nicht direkt in die Ports des jeweils anderen Typs eingesteckt werden, da sie unterschiedliche physische Abmessungen und Steckkäfigdesigns haben. Ein QSFP112-Modul passt nicht in einen OSFP-Port, und ein OSFP-Modul kann nicht in einem QSFP112-Port installiert werden. Die physischen Unterschiede hindern QSFP112- und OSFP-Geräte jedoch nicht daran, im selben Netzwerk miteinander zu kommunizieren. Sie können über kompatible optische Transceiver an beiden Enden oder speziell entwickelte QSFP112-zu-OSFP-Kabel verbunden werden. Entscheidend ist, dass beide Seiten dieselbe Datenrate, dasselbe Netzwerkprotokoll und dieselben Übertragungsspezifikationen unterstützen.

Häufig gestellte Fragen zu OSFP und QSFP112

F: Ist OSFP besser als QSFP112?

A: Keiner der beiden Formfaktoren ist grundsätzlich überlegen. QSFP112 bietet eine kostengünstige Option für 400G-Netzwerke mit Schwerpunkt auf maximaler Portdichte und Abwärtskompatibilität mit vorhandenen QSFP-basierten Geräten. OSFP kann einen höheren Stromverbrauch besser unterstützen und bietet ein verbessertes Wärmemanagement, wodurch es in Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie 800G und zukünftigen 1.6T-Netzwerken eingesetzt werden kann. Die beste Wahl hängt vom Switch-Design, den Netzwerkanforderungen und den geplanten Upgrades ab.    

F: Unterstützt QSFP112 ein 800G-Netzwerk?

A: Nein, QSFP112 ist für 400G-Anwendungen ausgelegt und verwendet vier elektrische 100G-Lanes. Sie können nicht einfach den Transceiver austauschen und einen vorhandenen QSFP112-Port auf 800G aufrüsten. 

F: Ist QSFP112 energieeffizienter als OSFP?

A: Nicht unbedingt. Die Leistungsaufnahme eines Transceivers hängt stärker von seinem internen Design, der optischen Technologie und den elektrischen Komponenten ab als von seinem Formfaktor. Vergleichbare 400G QSFP112- und OSFP-Transceiver können einen ähnlichen Leistungsbedarf haben. Daher verbraucht QSFP112 nicht automatisch weniger Strom als OSFP. Prüfen Sie beim Vergleich der beiden die maximale Leistungsaufnahme, die in den Datenblättern der jeweiligen Modulmodelle angegeben ist.