QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56, ¿cuáles son las diferencias?

¿Qué es el factor de forma QSFP28?

QSFP28 es un tipo de factor de forma QSFP que utiliza 4 canales (25Gbps por canal) para admitir velocidades de transferencia de datos de hasta 100Gbps. El factor de forma QSFP28 es una opción de conectividad Ethernet de 100 Gigabits compacta, de alta densidad y bajo consumo de energía para centros de datos y otras aplicaciones de alta velocidad. En los últimos años, los envíos de Módulo óptico QSFP28 está aumentando cada vez más con el rápido desarrollo de redes de mayor ancho de banda y velocidad.

Los transceptores QSFP28 100G comunes incluyen 100G SR4, LR4, CWDM4 y PSM4. Sus especificaciones principales se muestran a continuación.

Además de los transceptores QSFP28, el cable DAC QSFP28 100G también es popular para aplicaciones de corto alcance, incluidos el cable DAC QSFP28 a QSFP28 y el cable DAC QSFP28 a 4x SFP28. Estos cables se utilizan normalmente para conectar dos puertos QSFP28 dentro de un rack o gabinete con una distancia máxima de 10 metros.

Qué es QSFP56 Factor de forma?

Módulos ópticos 200G con tecnología PAM-4

QSFP56 es un factor de forma relativamente nuevo para comunicaciones de datos, diseñado para admitir velocidades de datos de hasta 200Gbps. El transceptor QSFP56 cumple con el Acuerdo Multi-Source (MSA) QSFP56. El transceptor 200G QSFP56 es una versión mejorada de QSFP28.  Utiliza las mismas especificaciones físicas que el QSFP28 anterior; la mayor mejora es la tecnología de modulación. QSFP56 actualiza la tecnología de modulación utilizando PAM-4 en lugar de NRZ de 100G QSFP28. Mientras que NRZ necesita 8x25Gbps para alcanzar 200Gbps, PAM4 solo necesita 4×50Gbps para admitir 200Gbps, con el fin de ahorrar costes de fibra óptica y reducir la pérdida del enlace. 

Los transceptores 200G QSFP56 comunes incluyen 200G QSFP56 SR4, DR4, FR4, LR4 y ER4. Sus principales especificaciones se muestran a continuación.

Qué es QSFP-DD Factor de forma?

Tel transceptor óptico 400G más pequeño

QSFP-DD significa Quad Small Form-factor Pluggable Double Density, también denominado QSFP56-DD, que es una interfaz de conector de alta densidad de próxima generación para aplicaciones de centros de datos de alto rendimiento. Cumple con IEEE802.3bs y QSFP-DD MSA. A diferencia de los transceptores QSFP56 de 4 canales, QSFP-DD utiliza una interfaz eléctrica de 8 canales, alcanzando velocidades de datos de 200G sobre 8x25Gb/s NRZ, y también admite 400G sobre 8x50Gb/s PAM-4, lo que lo convierte en el módulo óptico 400G más pequeño. 

Compatible con versiones anteriores con QSFP+, QSFP28 y QSFP56

Una de las características más significativas de QSFP-DD es la compatibilidad retroactiva. El conector QSFP-DD tiene la misma asignación de pines que el conector QSFP más antiguo. Es compatible retroactivamente con módulos ópticos de tipo QSFP de 40G~200G, incluidos los anteriores 40G QSFP+, 100G QSFP28 y 200G QSFP56. Es decir, los transceptores QSFP+ y QSFP28 existentes pueden insertarse en ranuras QSFP-DD sin ningún adaptador. Por lo tanto, QSFP-DD es una solución flexible para actualizar las redes actuales 40G/100G a 400G. Como resultado, QSFP-DD proporciona una interfaz de alto rendimiento, alta densidad y escalable que es compatible con una amplia gama de equipos existentes.

Los transceptores QSFP-DD comunes incluyen 400G QSFP-DD SR8, DR4, FR4, LR4, LR8 y 200G QSFP-DD SR8, PSM8, LR8. Sus especificaciones principales se muestran a continuación.

Comparación de  QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56

Vista rápida de las diferencias 

La siguiente tabla resume las principales diferencias entre QSFP28, QSFP-DD y QSFP56.

A continuación se ofrecerá una ilustración detallada de sus diferencias.

Diferencias 1: Velocidad de datos y número de canales

La velocidad de datos es la diferencia más fundamental entre ellos. QSFP-DD es el de mayor velocidad de datos, como su nombre indica, de doble densidad, es decir, su número de canales se ha duplicado de los 4 canales de QSFP28 y QSFP56 a 8 canales. Como resultado, QSFP-DD admite una velocidad máxima de datos de 400G (8x 50Gb/s) basada en modulación PAM4, y también admite 200G (8x 25Gb/s) basada en modulación NRZ. Y con 4 canales modulados con NRZ con resultados de 50Gbps/25Gbps por canal, QSFP56 admite 200Gbps, mientras que QSFP28 admite 100Gbps.

Diferencias 2: modulación NRZ frente a PAM4

Como se mencionó anteriormente, QSFP28 y 200G QSFP-DD utilizan tecnología de modulación NRZ, mientras que QSFP56 y 400G QSFP-DD utilizan tecnología PAM4. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre NRZ y PAM4?

Por qué necesitamos PAM4 Modulación?

NRZ (Non-Return-to-Zero) es la principal tecnología de modulación en las comunicaciones ópticas no coherentes. Sin embargo, con el aumento de la velocidad de datos, como 200G/400G, NRZ se enfrentó a dificultades en cuanto a dispersión, ancho de banda y costes. Cuando la tasa de baudios supera los 25G, la influencia de la dispersión empieza a ser significativa en la transmisión de media y larga distancia. Cuando el ancho de banda de conversión eléctrico-óptica supera los 60 Gbit/s, aparece el cuello de botella técnico. En términos de coste, con la misma tasa de bits, la tasa de baudios de PAM4 es solo la mitad que la de NRZ, lo que reduce considerablemente los requisitos de ancho de banda de los dispositivos ópticos, reduciendo así el coste de los dispositivos ópticos. Como resultado, la tecnología de modulación PAM4 se ha convertido en una dirección de desarrollo inevitable.

Desafíos de PAM4 Modulación

PAM4 también presenta varias desventajas en comparación con NRZ. Su relación señal-ruido (SNR) es peor que la de NRZ en aproximadamente -9,54 dB, y sufre reflexiones tres veces más graves que NRZ. Además, PAM4 requiere un mayor consumo de energía, condiciones de refrigeración más estrictas y equipos más costosos para implementarse eficazmente.

Dado que tanto QSFP56 como QSFP-DD admiten velocidades de datos de 200G, teniendo en cuenta la SNR, el consumo de energía, la facilidad de despliegue y el coste, el tipo 200G QSFP-DD podría ser la mejor opción para la interconexión de corto alcance 200G.

Conclusión

QSFP28, QSFP-DD y QSFP56 pueden considerarse variantes del tipo de factor de forma QSFP. Tienen similitudes, pero, por supuesto, difieren en muchos aspectos: diferentes velocidades de datos, diferentes recuentos de canales, diferentes tipos de modulación, etc. Aunque los transceptores ópticos 200G y 400G no están muy extendidos por ahora, las redes están cambiando rápidamente; los transceptores ópticos 200G y 400G deben desarrollarse y dominar los mercados en un futuro cercano. Es necesario implementar antes una red 200G/400G para su centro de datos. Los transceptores 400G QSFP-DD están disponibles en QSFPTEK; puede consultar a través de [email protected].