QSFP112 et OSFP : quel facteur de forme 400G choisir ?

La mise à niveau d’un centre de données vers le 400G impose des choix matériels difficiles, et le choix du format d’émetteur-récepteur optique adapté est assurément l’un des plus cruciaux. Vous devez choisir le bon format physique, car il détermine votre stratégie de refroidissement, la densité des racks et la facilité avec laquelle vous pourrez augmenter votre capacité par la suite. À l’heure actuelle, QSFP112 et OSFP sont les deux principaux candidats. Ils abordent la bande passante et les limites thermiques de manières totalement différentes ; vous devez donc examiner attentivement les exigences réelles de vos plateformes hôtes avant tout achat.                   

Que sont QSFP112 et OSFP ?

Qu’est-ce qu’un émetteur-récepteur QSFP112 ?

Un émetteur-récepteur QSFP112 (Quad Small Form-factor Pluggable 112) est un module enfichable à haut débit conçu pour la connectivité réseau 400G. Il utilise quatre voies électriques fonctionnant chacune à 112Gbps, avec une modulation PAM4, pour atteindre un débit agrégé de 400Gbps. QSFP112 conserve les dimensions physiques compactes du format QSFP traditionnel : sa taille est donc identique à celle des modules QSFP28 et QSFP56, tout en offrant des vitesses d’interface électrique et une bande passante nettement supérieures. Grâce à sa densité de ports élevée et à ses performances, format QSFP112 est largement utilisé dans les réseaux Ethernet 400G, les réseaux InfiniBand et les interconnexions des centres de données d’IA.

Qu’est-ce qu’un émetteur-récepteur OSFP ?

OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) est un format d’émetteur-récepteur enfichable conçu pour la connectivité réseau à haut débit, prenant principalement en charge les applications 400G et 800G. Dans les applications 400G, les émetteurs-récepteurs OSFP utilisent généralement huit voies électriques fonctionnant chacune à environ 50Gbps, avec une modulation PAM4 pour atteindre un débit agrégé de 400Gbps. Selon leur structure de refroidissement, les émetteurs-récepteurs OSFP sont généralement proposés en deux versions : IHS (Dissipateur thermique intégré), qui comporte des ailettes de refroidissement exposées intégrées au module, et RHS (Dissipateur thermique chevauchant), dont la partie supérieure est relativement plate et qui s’appuie sur la structure de refroidissement de l’équipement hôte pour dissiper la chaleur. 

QSFP112 vs OSFP : les principales différences en un coup d’œil        

Le tableau suivant présente les principales différences entre deux formats de modules optiques 400G.

Comment choisir entre QSFP112 et OSFP pour le 400G ?    

Facteur de forme et compatibilité avec l’hôte    

Dans la plupart des cas, le matériel déjà installé dans vos racks détermine votre choix entre QSFP112 et OSFP. Le QSFP112 conserve les dimensions physiques compactes de la famille QSFP, ce qui le rend adapté aux équipements conçus pour prendre en charge les modules QSFP112. Toutefois, la compatibilité avec les cages QSFP standard ne doit pas être présumée, car les spécifications électriques de l’hôte et la prise en charge des modules comptent également. L’OSFP présente une conception physique entièrement différente et nécessite des ports OSFP dédiés. Il est largement adopté dans les commutateurs de centres de données hautes performances, où son architecture à huit voies prend en charge les applications nécessitant une bande passante plus élevée.

Besoins en bande passante et plans de mise à niveau

Le QSFP112 est principalement utilisé dans les applications 400G grâce à une architecture 4 × 112G PAM4. Il convient aux réseaux dont les besoins actuels en connectivité sont de 400G. L’OSFP prend en charge une gamme plus large de débits. L’OSFP standard peut prendre en charge les applications 400G, 800G et 1.6T grâce à différentes configurations de voies électriques, notamment 8 × 100G PAM4 pour le 800G et 8 × 200G PAM4 pour le 1.6T. Pour les réseaux qui utilisent principalement des connexions 400G, le QSFP112 est un choix adapté. L’OSFP mérite d’être envisagé lors de la planification d’une transition vers le 800G ou le 1.6T, en particulier pour les déploiements de centres de données à grande échelle.

Consommation électrique et besoins en refroidissement       

La consommation électrique et la gestion thermique dépendent de la conception des modules, de leurs composants internes et des capacités de refroidissement de l’hôte. Le QSFP112 possède un boîtier compact, ce qui le rend adapté aux équipements où l’espace est limité. L’OSFP propose différentes conceptions de refroidissement, notamment IHS et RHS. Les modules IHS comportent des ailettes de refroidissement intégrées, tandis que les modules RHS présentent une surface supérieure relativement plane et dépendent davantage des structures de refroidissement de l’hôte.

Densité de ports et coût de déploiement      

Le QSFP112 conserve un facteur de forme compact, permettant aux commutateurs d’intégrer davantage de ports dans un même espace de rack. Cela est avantageux pour les déploiements où le nombre de ports et l’espace disponible dans les racks sont des critères majeurs. Toutefois, le facteur de forme plus volumineux de l’OSFP peut limiter le nombre de ports pouvant être intégrés sur la face avant d’un commutateur, selon sa conception.

Le coût de déploiement dépend également de l’infrastructure réseau déjà en place. Les organisations qui utilisent actuellement des systèmes basés sur QSFP bénéficient d’un coût de possession inférieur lorsqu’elles choisissent une mise à niveau avec QSFP112, car cela leur permet de réutiliser leur conception de commutateur et leur câblage existants et compatibles. En revanche, les organisations qui souhaitent déployer l’OSFP doivent investir dans du nouveau matériel, conçu spécifiquement pour les cages OSFP, ce qui augmente leur investissement initial. Toutefois, les organisations qui prévoient de passer au 800G ou au-delà peuvent constater que l’OSFP leur offre davantage de flexibilité pour les mises à niveau futures.

Recommandations pour différents scénarios réseau   

Les centres de données d’entreprise classiques et les sites d’informatique en périphérie ont rarement besoin de dépasser le 400G à court terme. Pour ces installations, le QSFP112 est le choix le plus judicieux sur les plans financier et technique. Il s’intègre dans des espaces à forte densité et permet de maîtriser les coûts de déploiement. Les installations hyperscale et les clusters d’entraînement de l’IA évoluent dans une tout autre réalité. Dans ces racks, l’OSFP domine la couche de commutation centrale, car aucune autre solution ne gère une chaleur aussi intense tout en offrant l’évolutivité nécessaire. Même dans ces immenses fabrics réseau dédiées à l’IA, les ingénieurs réseau s’appuient encore largement sur le QSFP112, mais l’utilisent spécifiquement pour terminer les liaisons optiques au niveau des cartes d’interface réseau des serveurs.

Le QSFP112 et l’OSFP peuvent-ils être connectés l’un à l’autre ?

Les modules QSFP112 et OSFP ne peuvent pas être directement insérés dans les ports de l’autre format, car leurs dimensions physiques et la conception de leurs cages diffèrent. Un module QSFP112 ne peut pas être inséré dans un port OSFP, et un module OSFP ne peut pas être installé dans un port QSFP112. Toutefois, ces différences physiques n’empêchent pas les équipements QSFP112 et OSFP de communiquer entre eux sur le même réseau. Ils peuvent être connectés à l’aide d’émetteurs-récepteurs optiques compatibles aux deux extrémités ou de câbles QSFP112 vers OSFP spécialement conçus à cet effet. L’essentiel est de s’assurer que les deux côtés prennent en charge le même débit de données, le même protocole réseau et les mêmes spécifications de transmission.

Questions fréquentes sur l’OSFP et le QSFP112

Q : L’OSFP est-il meilleur que le QSFP112 ?

R : Aucun de ces facteurs de forme n’est systématiquement supérieur à l’autre. Le QSFP112 offre une solution économique pour les réseaux 400G, en privilégiant une densité de ports maximale et la rétrocompatibilité avec les équipements existants basés sur QSFP. L’OSFP peut prendre en charge des niveaux de consommation électrique plus élevés et offre une meilleure gestion thermique, ce qui permet de l’utiliser dans des applications à haut débit telles que les réseaux 800G et les futurs réseaux 1.6T. Le meilleur choix dépendra de la conception du commutateur, des besoins du réseau et des mises à niveau prévues.    

Q : Le QSFP112 prend-il en charge les réseaux 800G ?

R : Non, le QSFP112 est conçu pour les applications 400G et utilise quatre voies électriques 100G. Il ne suffit pas de remplacer l’émetteur-récepteur pour faire passer un port QSFP112 existant au 800G. 

Q : QSFP112 est-il plus économe en énergie qu’OSFP ?

R : Pas nécessairement. La consommation électrique d’un émetteur-récepteur dépend davantage de sa conception interne, de sa technologie optique et de ses composants électriques que de son facteur de forme. Des émetteurs-récepteurs 400G QSFP112 et OSFP comparables peuvent avoir des besoins en alimentation similaires. Par conséquent, QSFP112 ne consomme pas automatiquement moins d’énergie qu’OSFP. Pour comparer les deux, vérifiez la consommation électrique maximale indiquée dans les fiches techniques des modèles de modules concernés.