Was ist der optische 400G QSFP112-Transceiver

Als eine der Lösungen, um den ständig steigenden Anforderungen an höhere Geschwindigkeiten und Leistung in Rechenzentrumsnetzwerken gerecht zu werden, erfüllt das 400G QSFP112 mit seiner hohen Leistung, seinem niedrigen Stromverbrauch und seiner hervorragenden Kompatibilität die Anforderungen von Rechenzentren. Was ist das 400G QSFP112, und warum ist es eine ideale Wahl für Rechenzentren der nächsten Generation? Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein detailliertes Verständnis.

Was ist ein 400G QSFP112

Das QSFP112 ist ein vierkanaliges steckbares optisches Modulgehäuse auf Basis elektrischer 112G PAM4-Signale, das vorhandene QSFP-Module und Cage-/Steckverbindersysteme nutzt. Im Vergleich zum QSFP56 erreicht das QSFP112 bei gleicher Kanalanzahl die doppelte Bandbreitendichte. Jeder der vier Kanäle im QSFP112 unterstützt eine Übertragungsrate von 112Gbps.

Die 400G QSFP112-Modul zeichnet sich durch ein stromsparendes Design aus und verbraucht typischerweise weniger als 10W. Es verwendet außerdem optimierte Wärmeableitungsstrukturen, wie z. B. ein Flat-Top-Design, um die Effizienz der Wärmeableitung zu verbessern und einen stabilen Betrieb in hochdichten Racks zu gewährleisten.

Das QSFP112 bietet zwei Schnittstellentypen: MPO-12/APC und Dual LC. Dieses Design ermöglicht eine einfache Verbindung mit bestehenden Modulen und erlaubt schnelle Netzwerk-Upgrades auf 400G.

Typen von 400G QSFP112 

Der 400G QSFP112 ist in verschiedenen Typen erhältlich, um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Zu den gängigen Typen gehören Singlemode und Multimode. Der Multimode-Typ ist der 400G QSFP112 SR4, der für Kurzstreckenübertragungen innerhalb von Rechenzentren geeignet ist, mit einer Übertragungsdistanz von 50m. Zu den Singlemode-Typen gehören der 400G QSFP112 DR4, DR4+ und FR4, mit Übertragungsdistanzen von 500m bzw. 2km. Nachfolgend finden Sie einen Vergleich ihrer spezifischen Parameter:

Unterschied zwischen 400G QSFP112, OSFP und QSFP-DD

Gängige 400G-Modulgehäuse umfassen QSFP-DD und OSFP. Während alle drei eine Bandbreite von 400G erreichen können, unterscheiden sie sich in einigen Parametern und Anwendungsszenarien.

QSFP-DD, das gängigste 400G-Optikmodulgehäuse, verfügt über 8 elektrische Kanäle, jeweils mit einer Rate von 50Gbps. Es ist kleiner als OSFP und fast genauso groß wie QSFP112, verfügt jedoch nicht über eine Wärmeableitungsstruktur. Es wird typischerweise in Core-Schichten oder für Langstreckenverbindungen eingesetzt.

OSFP hat, wie QSFP-DD, 8 elektrische Kanäle. Es ist das größte und hat den höchsten Stromverbrauch. OSFP verfügt über ein Wärmeableitungsgehäuse, das eine hervorragende Wärmeableitungsleistung bietet, und wird typischerweise in KI-Interconnect-Szenarien mit hoher Leistung eingesetzt.

QSFP112 überträgt über 4 elektrische Kanäle, die jeweils 112Gbps unterstützen. Es kombiniert die geringe Größe von QSFP-DD mit der Wärmeableitungsstruktur von OSFP und bietet eine hervorragende Wärmeableitung. Dadurch eignet es sich sehr gut für ToR-Verbindungen und den Einsatz von Edge-Computing-Knoten mit hoher Dichte.

Vorteile von QSFP112 

Im Vergleich zu QSFP-DD- und OSFP-Gehäusen bietet QSFP112 mehrere Vorteile:

Erstens reduziert QSFP112 die Anzahl der elektrischen Kanäle bei gleicher Bandbreite auf die Hälfte von QSFP-DD und OSFP, was vier Kanäle ergibt. Dadurch werden Stromverbrauch und Wärmeentwicklung effektiv reduziert, wodurch es sich für den Aufbau grüner Rechenzentren eignet.

Zweitens hat es eine kleinere Stellfläche. Bei Verwendung des OSFP-Formfaktors bietet QSFP112 eine kleinere Stellfläche und ermöglicht mehr 400G-Ports im selben Raum, wodurch die gesamte Netzwerkdichte erhöht wird.

Drittens ist QSFP112 mit den physischen QSFP28- und QSFP56-Schnittstellen kompatibel, unterstützt Plug-and-Play-Funktionalität, vereinfacht Bereitstellung und Wartung und reduziert die betriebliche Komplexität sowie Bereitstellungsrisiken.

Schließlich verleihen QSFP112 sein geringer Stromverbrauch, seine kompakte Bauweise und sein verbessertes thermisches Design hervorragende Wärmemanagement-Fähigkeiten. Dadurch ist QSFP112 ideal für den Einsatz in Top-of-Rack-Geräten oder Edge-Computing-Knoten geeignet.

Anwendungen von 400G QSFP112

Rechenzentren mit hoher Dichte: In hochdichten, groß angelegten Rechenzentren stellt die schiere Anzahl der Verbindungen zwischen Switches extrem hohe Anforderungen an Stromverbrauch, Dichte und Wärmeableitung. Der 400G QSFP112 ist mit seiner geringen Größe, seinem niedrigen Stromverbrauch und seiner hervorragenden thermischen Architektur in diesem Szenario die bevorzugte Wahl.

KI- und HPC-Cluster: KI-Trainingscluster sind anfällig für Latenzen zwischen Knoten. Der QSFP112 mit seiner 112G PAM4-Elektroschnittstelle reduziert die Datenverarbeitungslatenz auf physikalischer Ebene erheblich. Darüber hinaus nutzt der QSFP112 die neueste Chiptechnologie, bietet eine höhere Integration und schnellere Signalwiederherstellung, was im Vergleich zu 50G PAM4-Modulen zu geringerer Latenz führt.

Edge-Rechenzentren und regionale Knoten: Beim verteilten Edge-Computing sind einige Knoten strombegrenzt. Das QSFP112-Modul bietet mit seinem geringeren Stromverbrauch als QSFP-DD- und OSFP-Module stabilere 400G-Verbindungen in diesen strombegrenzten Knoten. Dies erfüllt die Bandbreitenanforderungen und vermeidet gleichzeitig die erhöhten Kosten, die mit einer Überbereitstellung verbunden sind.

Fazit

Das optische 400G-QSFP112-Modul ist eine der Schlüssellösungen in den Bereichen 400G-Ethernet und KI-Konnektivität. Mit seiner 112G-PAM4-Technologie pro Kanal, dem niedrigen Stromverbrauch, dem hochdichten Design und der starken Kompatibilität ist es zu einer wichtigen Übergangslösung für Rechenzentren geworden, die von 400G auf 800G migrieren.