Qu’est-ce qu’un émetteur-récepteur optique 100G SFP-DD ?

Actuellement, le format de module émetteur-récepteur 100G le plus courant est QSFP28, qui répond aux besoins de la plupart des applications. Cependant, avec la demande croissante d’une plus grande densité de ports, SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density) a émergé. Cet article expliquera les caractéristiques, les avantages, les types courants et les différences entre les émetteurs-récepteurs 100G SFP-DD et 100G DSFP.

Présentation du SFP-DD 100G

Qu’est-ce qu’un émetteur-récepteur optique 100G ?

En termes simples, un Module optique 100G est un émetteur-récepteur avec un débit de 100G. Ici, le G est l’unité du débit de transmission du signal optique, qui est le Gbps. Le format couramment utilisé est QSFP28, qui dispose de quatre canaux indépendants de transmission de signal optique, et le débit de transmission de chaque canal est de 25G. 

Qu’est-ce que le facteur de forme SFP-DD à double densité？

Sur la base de la tendance au développement d'un débit élevé et d'une large bande passante dans les centres de données, les cartes réseau de serveur et les commutateurs d'accès évoluent vers l'interface 100GE de nouvelle génération. L'interface 100GE de nouvelle génération se compose de deux canaux physiques 50GE, soit la moitié du nombre de canaux physiques de l'interface QSFP28 de la génération précédente, et la densité des ports est améliorée. SFP-DD est cette interface 100GE de nouvelle génération.

Le format SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density) a été proposé par Alibaba lors de l’OFC 2017. À l’initiative et sous l’impulsion d’Alibaba, l’organisation SFP-DD MSA a été créée le 12 juillet 2017. L’organisation SFP-DD MSA vise à développer les normes d’interface optoélectronique, ainsi que les normes de structure mécanique et de dissipation thermique pour la connexion entre serveurs et commutateurs dans le réseau de centres de données 400G de nouvelle génération.

Le SFP-DD remplace le module de centre de données traditionnel à 4 canaux par deux canaux, fonctionnant jusqu'à une modulation NRZ de 25 Gbps ou une modulation PAM4 de 56 Gbps, fournissant des solutions d'agrégation allant jusqu'à 50 Gbps ou 112 Gbps PAM4, et à l'avenir, il pourra même fournir des solutions d'accès telles que 200G (2x 100G), requises par la prochaine génération de centres de données, en économisant de l'espace pour l'installation des centres de données et en répondant aux exigences de petite taille, de haute densité et de faible consommation d'énergie de la prochaine génération de centres de données.

Le format SFP-DD est rétrocompatible avec la solution d’interface SFP/SFP+ actuelle, jetant les bases d’une mise à niveau fluide de la solution 25G SFP28 vers 100G, et établissant également une plateforme technique de base pour la mise à niveau du port optique monocanal 50G vers 100G. SFP-DD et QSFP-DD peuvent former une solution complète pour l’accès 100G dans les réseaux de centres de données et l’interconnexion entre commutateurs 400G.

Pourquoi avons-nous besoin d’un émetteur-récepteur à fibre optique 100G SFP-DD ?

Le module SFP-DD est nécessaire car il présente de nombreux avantages. 

Tout d’abord, SFP-DD utilise une architecture à double canal et la technologie de modulation d’ordre supérieur PAM4, doublant le débit de données par rapport à la modulation NRZ traditionnelle. Cette caractéristique s’adapte parfaitement aux services gourmands en bande passante tels que l’entraînement de modèles d’IA, la diffusion vidéo en ultra-haute définition 8K et l’analyse de big data en temps réel, garantissant une transmission non bloquante sous des flux massifs de données.

Deuxièmement, le module SFPDD adopte une conception à double canal, ce qui permet d’augmenter la densité des ports dans le même espace physique afin d’améliorer l’utilisation de l’espace.

Ensuite, les modules optiques SFP-DD sont compatibles avec SFP/SFP+, assurant une transition à faible coût. 

Enfin, les modules optiques SFP-DD peuvent améliorer considérablement les performances du réseau. Leur capacité de traitement des données plus élevée et leur latence plus faible rendent le réseau plus stable et plus efficace lors de la gestion d’applications à forte demande telles que la diffusion de données à grande échelle, le streaming vidéo ou le cloud computing, garantissant la stabilité et la réactivité du réseau lors de transmissions de données à grande échelle.

Quels sont les types courants de modules émetteurs-récepteurs 100Gb SFP-DD ?

Module optique 100GBASE-DR SFPDD

Le module optique 100GBASE-DR Single Lambda SFPDD offre une connectivité 100GbE, prenant en charge jusqu’à 500m sur fibre monomode (SMF) via connecteurs LC duplex à une longueur d’onde de 1310nm. Conforme aux normes SFPDD MSA et SFP-DD MIS Rev 2.0, cet émetteur-récepteur convertit 2x26.5625G voies électriques PAM4 en un seul canal optique PAM4 53.125G, conformément aux spécifications IEEE 100GBASE-DR.

Module fibre 100GBASE-FR SFPDD

Les modules 100G FR SFP-DD sont conçus pour prendre en charge la transmission Ethernet 100G sur fibre monomode fonctionnant à 1310nm. Les distances de transmission peuvent atteindre 2km. Le module utilise des connecteurs LC duplex, est conforme aux normes SFP-DD MSA et SFP-DD MIS Rev 2.0, et combine deux canaux électriques PAM4 26.5625G en un seul canal optique PAM4 53.125G afin de répondre aux exigences de la norme IEEE 100GBASE-FR.

Module émetteur-récepteur optique 100GBASE-LR SFPDD

Le module SFP-DD Single Lambda 100GBASE-LR est conçu pour la transmission Ethernet 100GBASE sur fibre monomode (SMF) avec une portée allant jusqu’à 10km, utilisant une longueur d’onde de 1310nm et des connecteurs LC duplex. Cet émetteur-récepteur est également conforme aux normes SFP-DD MSA et SFP-DD MIS Rev 2.0. Il consolide deux voies électriques PAM4 de 26.5625GBd en un seul canal optique PAM4 de 53.125GBd, entièrement conforme à la spécification IEEE 100GBASE-LR.

100G DSFP vs. SFP-DD, quelle est la différence ?

Avant d’expliquer la différence entre 100G DSFP et 100G SFP-DD, nous devons comprendre ce qu’est DSFP 100G.

La norme MSA DSFP (Dual Chanel Small Form-factor Pluggable) définit des modules optiques d’application point à point 10G. Il s’agit d’un module optique à double émission et double réception qui prend en charge deux voies électriques et est compatible avec la spécification de conditionnement SFP+. Il peut fournir des solutions de modules optiques haute densité et faible coût pour les réseaux 5G. La densité d’installation du DSFP est deux fois supérieure à celle du SFP et est compatible avec la spécification SFP existante.

DSFP peut prendre en charge jusqu’à 28Gbps au format NRZ et 56Gbps par canal électrique via PAM4, ce qui correspond au double du nombre de canaux du SFP existant. Par conséquent, DSFP pourra prendre en charge la transmission 56Gbps NRZ ou 112Gbps PAM4, et à l’avenir, il prendra également en charge la transmission 224Gbps basée sur PAM4.

La différence fondamentale entre DSFP et SFP-DD réside dans les scénarios d’application et l’évolutivité : DSFP convient à une gestion efficace de la bande passante à vitesse moyenne (par exemple 100G) et est souvent utilisé dans les réseaux d’entreprise ou les centres de données ordinaires ; tandis que SFP-DD peut atteindre une vitesse ultra-élevée de 400G grâce à une conception de canaux à plus haute densité (avec une capacité d’extension à huit voies), principalement pour les grands centres de données à trafic dense, et est compatible avec les modules SFP/SFP28 traditionnels, ce qui le rend plus adapté aux futures mises à niveau. En résumé, DSFP se concentre sur les besoins pratiques à vitesse moyenne, tandis que SFP-DD se concentre sur la haute densité et l’expansion future.

Conclusion

L'émetteur-récepteur optique SFP-DD 100G adopte une technologie à double canal et PAM4. Il double la densité de ports et est compatible avec SFP/SFP+. Par rapport aux modules 100G DSFP, le SFP-DD 100G offre de meilleures performances en matière d'évolutivité future et d'applications à haute densité. Dans l'ensemble, en raison de sa haute densité et de son évolutivité future, le SFP-DD 100G est devenu un choix clé pour le développement de réseaux 100G et à plus haut débit.