QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56, quelles sont les différences ?

Qu’est-ce que le facteur de forme QSFP28 ?

QSFP28 est un type de format QSFP qui utilise 4 canaux (25Gbps par canal) pour prendre en charge des vitesses de transfert de données allant jusqu’à 100Gbps. Le format QSFP28 est une option de connectivité Ethernet 100 Gigabit compacte, haute densité et à faible consommation d’énergie pour les centres de données et autres applications à haut débit. Ces dernières années, les expéditions de Module optique QSFP28 augmente de plus en plus avec le développement rapide de réseaux à bande passante et à vitesse plus élevées.

Les émetteurs-récepteurs 100G QSFP28 courants comprennent les 100G SR4, LR4, CWDM4 et PSM4. Leurs principales spécifications sont indiquées ci-dessous.

Outre les émetteurs-récepteurs QSFP28, le câble DAC 100G QSFP28 est également populaire pour les applications à courte portée, notamment le câble DAC QSFP28 vers QSFP28 et le câble DAC QSFP28 vers 4x SFP28. Ces câbles sont généralement utilisés pour connecter deux ports QSFP28 dans un rack ou une armoire, avec une distance maximale de 10 mètres.

Qu’est-ce que QSFP56 Format?

Modules optiques 200G avec technologie PAM-4

QSFP56 est un facteur de forme relativement nouveau pour les communications de données, conçu pour prendre en charge des débits de données allant jusqu’à 200Gbps. Le transceiver QSFP56 est conforme au QSFP56 Multi-Source Agreement (MSA). Le transceiver 200G QSFP56 est une version améliorée de QSFP28.  Il utilise les mêmes spécifications physiques que le QSFP28 précédent, la principale amélioration étant la technologie de modulation. QSFP56 améliore la technologie de modulation en utilisant PAM-4 au lieu du NRZ du 100G QSFP28. Alors que NRZ nécessite 8x25Gbps pour atteindre 200Gbps, PAM4 ne nécessite que 4×50Gbps pour prendre en charge 200Gbps, ce qui permet d’économiser les coûts de fibre optique et de réduire la perte de liaison. 

Les émetteurs-récepteurs 200G QSFP56 courants comprennent les 200G QSFP56 SR4, DR4, FR4, LR4 et ER4. Leurs principales spécifications sont indiquées ci-dessous.

Qu’est-ce que QSFP-DD Format?

Tle plus petit émetteur-récepteur optique 400G

QSFP-DD signifie Quad Small Form-factor Pluggable Double Density, également appelé QSFP56-DD, qui est une interface de connecteur haute densité de nouvelle génération pour les applications de centres de données hautes performances. Il est conforme à IEEE802.3bs et QSFP-DD MSA. Contrairement aux émetteurs-récepteurs QSFP56 à 4 canaux, QSFP-DD utilise une interface électrique à 8 canaux, atteignant des débits de données de 200G sur 8x25Gb/s NRZ, et prend également en charge 400G sur 8x50Gb/s PAM-4, ce qui en fait le plus petit module optique 400G. 

Rétrocompatible avec QSFP+, QSFP28 et QSFP56

L’une des caractéristiques les plus importantes de QSFP-DD est la rétrocompatibilité. Le connecteur QSFP-DD a le même brochage que l’ancien connecteur QSFP. Il est rétrocompatible avec les modules optiques de type QSFP 40G~200G, y compris les anciens QSFP+ 40G, QSFP28 100G et QSFP56 200G. Autrement dit, les émetteurs-récepteurs QSFP+ et QSFP28 existants peuvent être insérés dans des emplacements QSFP-DD sans aucun adaptateur. QSFP-DD constitue donc une solution flexible pour faire évoluer les réseaux 40G/100G actuels vers 400G. Par conséquent, QSFP-DD fournit une interface hautes performances, haute densité et évolutive, compatible avec une large gamme d’équipements existants.

Les émetteurs-récepteurs QSFP-DD courants comprennent 400G QSFP-DD SR8, DR4, FR4, LR4, LR8 et 200G QSFP-DD SR8, PSM8, LR8. Leurs principales spécifications sont indiquées ci-dessous.

Comparaison de  QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56

Aperçu rapide des différences 

Le tableau suivant résume les principales différences entre QSFP28, QSFP-DD et QSFP56.

Ce qui suit donnera une illustration détaillée de leurs différences.

Différence 1 : débit de données et nombre de canaux

Le débit de données est la différence la plus fondamentale entre eux. Le QSFP-DD est celui qui offre le débit de données maximal, comme son nom l’indique, double densité, c’est-à-dire que son nombre de canaux a doublé, passant de 4 canaux pour le QSFP28 et le QSFP56 à 8 canaux. Par conséquent, le QSFP-DD prend en charge un débit de données maximal de 400G (8x 50Gb/s) basé sur la modulation PAM4, et prend également en charge 200G (8x 25Gb/s) basé sur la modulation NRZ. Et avec 4 canaux modulés en NRZ, avec des résultats de 50Gbps/25Gbps par canal, le QSFP56 prend en charge 200Gbps tandis que le QSFP28 prend en charge 100Gbps.

Différences 2 : modulation NRZ vs PAM4

Comme mentionné ci-dessus, QSFP28 et 200G QSFP-DD utilisent la technologie de modulation NRZ, tandis que QSFP56 et 400G QSFP-DD utilisent la technologie PAM4. Quelles sont donc les différences entre NRZ et PAM4 ?

Pourquoi avons-nous besoin de PAM4 Modulation?

Le NRZ (Non-Return-to-Zero) est la principale technologie de modulation dans les communications optiques non cohérentes. Cependant, avec l’augmentation du débit de données, comme 200G/400G, le NRZ a rencontré des difficultés en matière de dispersion, de bande passante et de coûts. Lorsque le débit en bauds dépasse 25G, l’influence de la dispersion commence à devenir significative dans les transmissions à moyenne et longue distance. Lorsque la bande passante de conversion électro-optique dépasse 60 Gbit/s, un goulot d’étranglement technique apparaît. En termes de coût, à débit binaire identique, le débit en bauds du PAM4 n’est que la moitié de celui du NRZ, ce qui réduit considérablement les exigences de bande passante des dispositifs optiques, réduisant ainsi le coût des dispositifs optiques. Par conséquent, la technologie de modulation PAM4 est devenue une orientation de développement inévitable.

Défis du PAM4 Modulation

PAM4 présente également plusieurs inconvénients par rapport à NRZ. Son rapport signal/bruit (SNR) est inférieur à celui de NRZ d’environ -9,54 dB, et il subit des réflexions trois fois plus importantes que NRZ. De plus, PAM4 nécessite une consommation d’énergie plus élevée, des conditions de refroidissement plus strictes et des équipements plus coûteux pour être mis en œuvre efficacement.

Étant donné que QSFP56 et QSFP-DD prennent tous deux en charge des débits de données de 200G, en tenant compte du SNR, de la consommation d’énergie, de la facilité de déploiement et du coût, le type QSFP-DD 200G pourrait être le meilleur choix pour l’option d’interconnexion courte portée 200G.

Conclusion

QSFP28, QSFP-DD et QSFP56 peuvent être considérés comme des variantes du type de facteur de forme QSFP. Ils présentent des similitudes, mais diffèrent bien sûr à de nombreux égards : débits de données différents, nombres de canaux différents, types de modulation différents, etc. Bien que les transceivers optiques 200G et 400G ne soient pas encore très répandus pour l’instant, les réseaux évoluent rapidement ; les transceivers optiques 200G et 400G doivent se développer et dominer les marchés dans un avenir proche. Le déploiement anticipé d’un réseau 200G/400G pour votre centre de données est nécessaire. Les transceivers 400G QSFP-DD sont disponibles chez QSFPTEK, n’hésitez pas à consulter via [email protected].