¿Qué es un transceptor óptico 100G SFP-DD?

Actualmente, el factor de forma de transceptor 100G más común es QSFP28, que satisface las necesidades de la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, con la creciente demanda de una mayor densidad de puertos, surgió SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density). Este artículo explicará las características, ventajas, tipos comunes y diferencias entre los transceptores 100G SFP-DD y 100G DSFP.

Descripción general de SFP-DD 100G

¿Qué es un transceptor óptico 100G?

En pocas palabras, un módulo óptico 100G es un transceptor con una velocidad de 100G. Aquí, G es la unidad de velocidad de transmisión de señales ópticas, que es Gbps. El factor de forma comúnmente utilizado es QSFP28, que tiene cuatro canales independientes de transmisión de señales ópticas, y la velocidad de transmisión de cada canal es de 25G. 

¿Qué es el factor de forma SFP-DD de doble densidad？

Basándose en la tendencia de desarrollo de alto rendimiento y gran ancho de banda en los centros de datos, las tarjetas de red de servidor y los switches de acceso están evolucionando hacia la interfaz 100GE de próxima generación. La interfaz 100GE de próxima generación consta de dos canales físicos 50GE, lo que representa la mitad del número de canales físicos de la interfaz QSFP28 de la generación anterior, y se mejora la densidad de puertos. SFP-DD es esta interfaz 100GE de próxima generación.

El factor de forma SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density) fue propuesto por Alibaba en la OFC de 2017. Bajo la iniciativa y promoción de Alibaba, la organización SFP-DD MSA se estableció el 12 de julio de 2017. La organización SFP-DD MSA tiene como objetivo desarrollar los estándares de interfaz optoelectrónica, estructura mecánica y disipación de calor para la conexión entre servidores y switches en la red de centros de datos 400G de próxima generación.

El SFP-DD sustituye al módulo tradicional de centro de datos de 4 canales por dos canales, que funcionan con modulación NRZ de hasta 25 Gbps o modulación PAM4 de 56 Gbps, proporcionando soluciones de agregación de hasta 50 Gbps o 112 Gbps PAM4, e incluso en el futuro puede proporcionar soluciones de acceso como 200G (2x 100G) requeridas por la próxima generación de centros de datos, ahorrando espacio para la instalación de centros de datos y cumpliendo los requisitos de tamaño reducido, alta densidad y bajo consumo de energía de la próxima generación de centros de datos.

El factor de forma SFP-DD es retrocompatible con la solución de interfaz SFP/SFP+ actual, sentando las bases para la actualización fluida de la solución 25G SFP28 a 100G, y también estableciendo una plataforma técnica básica para la actualización del puerto óptico de canal único de 50G a 100G. SFP-DD y QSFP-DD pueden formar una solución completa para el acceso 100G en redes de centros de datos y la interconexión entre switches 400G.

¿Por qué necesitamos un transceptor de fibra óptica 100G SFP-DD?

El módulo SFP-DD es necesario porque tiene muchas ventajas. 

En primer lugar, SFP-DD utiliza una arquitectura de doble canal y tecnología de modulación de orden superior PAM4, duplicando el rendimiento de datos en comparación con la modulación NRZ tradicional. Esta característica se adapta perfectamente a servicios que requieren un gran ancho de banda, como el entrenamiento de modelos de IA, la transmisión de video en ultra alta definición 8K y el análisis de big data en tiempo real, garantizando una transmisión sin bloqueo bajo torrentes de datos.

En segundo lugar, el módulo SFPDD adopta doble canal, lo que puede aumentar la densidad de puertos dentro del mismo espacio físico para mejorar la utilización del espacio.

Además, los módulos ópticos SFP-DD son compatibles con SFP/SFP+, lo que garantiza una transición a bajo coste. 

Por último, los módulos ópticos SFP-DD pueden mejorar significativamente el rendimiento de la red. Su mayor capacidad de procesamiento de datos y menor latencia hacen que la red sea más estable y eficiente al gestionar aplicaciones de alta demanda, como la transmisión de datos a gran escala, la transmisión de vídeo o la computación en la nube, garantizando la estabilidad y la capacidad de respuesta de la red en la transmisión de datos a gran escala.

¿Cuáles son los tipos comunes de módulos transceptores 100Gb SFP-DD?

Módulo óptico 100GBASE-DR SFPDD

El módulo óptico 100GBASE-DR Single Lambda SFPDD ofrece conectividad 100GbE, con soporte de hasta 500m sobre fibra monomodo (SMF) mediante conectores LC dúplex a una longitud de onda de 1310nm. Compatible con los estándares SFPDD MSA y SFP-DD MIS Rev 2.0, este transceptor convierte 2 carriles eléctricos PAM4 de 26.5625G en un único canal óptico PAM4 de 53.125G, cumpliendo con las especificaciones IEEE 100GBASE-DR.

Módulo de fibra SFPDD 100GBASE-FR

Los módulos SFP-DD 100G FR están diseñados para admitir la transmisión Ethernet 100G sobre fibra monomodo operando a 1310nm. Las distancias de transmisión pueden ser de hasta 2km. El módulo utiliza conectores LC dúplex, cumple con los estándares SFP-DD MSA y SFP-DD MIS Rev 2.0, y combina dos canales eléctricos PAM4 de 26.5625G en un único canal óptico PAM4 de 53.125G para cumplir con los requisitos del estándar IEEE 100GBASE-FR.

Módulo transceptor óptico 100GBASE-LR SFPDD

El módulo SFP-DD Single Lambda 100GBASE-LR está diseñado para la transmisión Ethernet 100GBASE a través de fibra monomodo (SMF) con un alcance de hasta 10km, utilizando una longitud de onda de 1310nm y conectores LC dúplex. Este transceptor también cumple con los estándares SFP-DD MSA y SFP-DD MIS Rev 2.0. Consolida dos carriles eléctricos PAM4 de 26.5625GBd en un único canal óptico PAM4 de 53.125GBd, totalmente compatible con la especificación IEEE 100GBASE-LR.

100G DSFP frente a SFP-DD, ¿cuál es la diferencia?

Antes de explicar la diferencia entre 100G DSFP y 100G SFP-DD, debemos entender qué es DSFP 100G.

El estándar MSA DSFP (Dual Chanel Small Form-factor Pluggable) define módulos ópticos para aplicaciones punto a punto 10G. Es un módulo óptico de doble transmisión y doble recepción que admite dos carriles eléctricos y es compatible con la especificación de empaquetado SFP+. Puede proporcionar soluciones de módulos ópticos de alta densidad y bajo coste para redes 5G. La densidad de instalación de DSFP es el doble que la de SFP y es compatible con la especificación SFP existente.

DSFP puede admitir hasta 28Gbps en formato NRZ y 56Gbps por canal eléctrico mediante PAM4, que es el doble del número de canales del SFP existente. Por lo tanto, DSFP podrá admitir transmisión de 56Gbps NRZ o 112Gbps PAM4 y, en el futuro, también admitirá transmisión de 224Gbps basada en PAM4.

La diferencia principal entre DSFP y SFP-DD radica en los escenarios de aplicación y la escalabilidad: DSFP es adecuado para una gestión eficiente del ancho de banda de velocidad media (como 100G) y se utiliza a menudo en redes empresariales o centros de datos ordinarios; mientras que SFP-DD puede alcanzar una velocidad ultraalta de 400G mediante un diseño de canales de mayor densidad (tiene capacidad de ampliación a ocho carriles), principalmente para grandes centros de datos con tráfico denso, y es compatible con módulos SFP/SFP28 tradicionales, lo que lo hace más adecuado para futuras actualizaciones. En resumen, DSFP se centra en necesidades prácticas de velocidad media, mientras que SFP-DD se centra en la alta densidad y la expansión futura.

Conclusión

El transceptor óptico 100G SFP-DD adopta tecnología de doble canal y PAM4. Duplica la densidad de puertos y es compatible con SFP/SFP+. En comparación con los módulos 100G DSFP, SFP-DD 100G ofrece un mejor rendimiento en escalabilidad futura y aplicaciones de alta densidad. En general, debido a su alta densidad y escalabilidad futura, SFP-DD 100G se ha convertido en una opción clave para desarrollar redes 100G y de mayor velocidad.