Che cos'è il ricetrasmettitore ottico 100G SFP-DD?

Attualmente, il fattore di forma più comune dei ricetrasmettitori 100G è QSFP28, che soddisfa le esigenze della maggior parte delle applicazioni. Tuttavia, con la crescente richiesta di una maggiore densità di porte, è emerso SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density). Questo articolo spiegherà le caratteristiche, i vantaggi, i tipi comuni e le differenze tra i ricetrasmettitori 100G SFP-DD e 100G DSFP.

Panoramica SFP-DD 100G

Che cos'è un ricetrasmettitore ottico 100G?

In parole semplici, un Modulo ottico 100G è un transceiver con una velocità di 100G. Qui, G è l'unità della velocità di trasmissione del segnale ottico, ovvero Gbps. Il form factor comunemente utilizzato è QSFP28, che dispone di quattro canali indipendenti di trasmissione del segnale ottico, e la velocità di trasmissione di ciascun canale è 25G. 

Che cos'è il fattore di forma SFP-DD Double Density？

In base alla tendenza di sviluppo verso throughput elevato e ampia larghezza di banda nei data center, le schede di rete dei server e gli switch di accesso si stanno evolvendo verso l'interfaccia 100GE di nuova generazione. L'interfaccia 100GE di nuova generazione è costituita da due canali fisici 50GE, pari alla metà del numero di canali fisici dell'interfaccia QSFP28 della generazione precedente, e la densità delle porte è migliorata. SFP-DD è questa interfaccia 100GE di nuova generazione.

Il fattore di forma SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density) è stato proposto da Alibaba all'OFC 2017. Su iniziativa e con la promozione di Alibaba, l'organizzazione SFP-DD MSA è stata istituita il 12 luglio 2017. L'organizzazione SFP-DD MSA mira a sviluppare gli standard di interfaccia optoelettronica, gli standard di struttura meccanica e dissipazione del calore per la connessione tra server e switch nella rete di data center 400G di nuova generazione.

L'SFP-DD sostituisce il tradizionale modulo per data center a 4 canali con due canali, funzionando fino a 25 Gbps con modulazione NRZ o 56 Gbps con modulazione PAM4, fornendo soluzioni di aggregazione fino a 50 Gbps o 112 Gbps PAM4, e in futuro potrà persino fornire soluzioni di accesso come 200G (2x 100G) richieste dalla prossima generazione di data center, risparmiando spazio per l'installazione dei data center e soddisfacendo i requisiti di dimensioni ridotte, alta densità e basso consumo energetico della prossima generazione di data center.

Il fattore di forma SFP-DD è retrocompatibile con l'attuale soluzione di interfaccia SFP/SFP+, ponendo le basi per l'aggiornamento graduale della soluzione 25G SFP28 a 100G e stabilendo anche una piattaforma tecnica di base per l'aggiornamento della porta ottica a canale singolo da 50G a 100G. SFP-DD e QSFP-DD possono formare una soluzione completa per l'accesso 100G nelle reti dei data center e l'interconnessione tra switch 400G.

Perché abbiamo bisogno di un ricetrasmettitore in fibra ottica 100G SFP-DD?

Il modulo SFP-DD è necessario perché presenta molti vantaggi. 

In primo luogo, SFP-DD utilizza un'architettura a doppio canale e la tecnologia di modulazione di ordine superiore PAM4, raddoppiando il throughput dei dati rispetto alla tradizionale modulazione NRZ. Questa caratteristica si adatta perfettamente a servizi ad alta intensità di banda come l'addestramento di modelli AI, lo streaming video in 8K ad altissima definizione e l'analisi dei big data in tempo reale, garantendo una trasmissione non bloccante sotto flussi di dati intensi.

In secondo luogo, il modulo SFPDD adotta il dual-channel, che può aumentare la densità delle porte nello stesso spazio fisico per migliorare l'utilizzo dello spazio.

Quindi, i moduli ottici SFP-DD sono compatibili con SFP/SFP+, garantendo una transizione a basso costo. 

Infine, i moduli ottici SFP-DD possono migliorare significativamente le prestazioni della rete. La loro maggiore capacità di elaborazione dei dati e la minore latenza rendono la rete più stabile ed efficiente quando gestisce applicazioni ad alta domanda come lo streaming di dati su larga scala, lo streaming video o il cloud computing, garantendo la stabilità e la reattività della rete nella trasmissione di dati su larga scala.

Quali sono i tipi comuni di moduli transceiver 100Gb SFP-DD?

Modulo ottico 100GBASE-DR SFPDD

Il modulo ottico 100GBASE-DR Single Lambda SFPDD offre connettività 100GbE, supportando fino a 500m su fibra monomodale (SMF) tramite connettori LC duplex a una lunghezza d'onda di 1310nm. Conforme agli standard SFPDD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0, questo transceiver converte 2 lane elettriche PAM4 da 26.5625G in un singolo canale ottico PAM4 da 53.125G, aderendo alle specifiche IEEE 100GBASE-DR.

Modulo in fibra 100GBASE-FR SFPDD

I moduli 100G FR SFP-DD sono progettati per supportare la trasmissione Ethernet 100G su fibra monomodale operante a 1310nm. Le distanze di trasmissione possono arrivare fino a 2km. Il modulo utilizza connettori LC duplex, è conforme agli standard SFP-DD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0 e combina due canali elettrici PAM4 da 26.5625G in un singolo canale ottico PAM4 da 53.125G per soddisfare i requisiti dello standard IEEE 100GBASE-FR.

Modulo transceiver ottico 100GBASE-LR SFPDD

Il modulo SFP-DD Single Lambda 100GBASE-LR è progettato per la trasmissione Ethernet 100GBASE su fibra monomodale (SMF) con una portata fino a 10km, utilizzando una lunghezza d'onda di 1310nm e connettori LC duplex. Questo transceiver è inoltre conforme agli standard SFP-DD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0. Consolida due corsie elettriche PAM4 da 26.5625GBd in un singolo canale ottico PAM4 da 53.125GBd, pienamente conforme alla specifica IEEE 100GBASE-LR.

100G DSFP vs. SFP-DD, qual è la differenza?

Prima di spiegare la differenza tra 100G DSFP e 100G SFP-DD, dobbiamo capire che cos'è DSFP 100G.

Lo standard MSA DSFP (Dual Chanel Small Form-factor Pluggable) definisce moduli ottici per applicazioni 10G punto-punto. È un modulo ottico a doppia trasmissione e doppia ricezione che supporta due corsie elettriche ed è compatibile con la specifica di packaging SFP+. Può fornire soluzioni di moduli ottici ad alta densità e basso costo per reti 5G. La densità di installazione di DSFP è doppia rispetto a quella di SFP ed è compatibile con la specifica SFP esistente.

DSFP può supportare fino a 28Gbps in formato NRZ e 56Gbps per canale elettrico tramite PAM4, ovvero il doppio del numero di canali dell'SFP esistente. Pertanto, DSFP sarà in grado di supportare la trasmissione 56Gbps NRZ o 112Gbps PAM4 e, in futuro, supporterà anche la trasmissione 224Gbps basata su PAM4.

La differenza principale tra DSFP e SFP-DD risiede negli scenari applicativi e nella scalabilità: DSFP è adatto alla gestione efficiente della larghezza di banda a media velocità (come 100G) ed è spesso utilizzato nelle reti aziendali o nei data center ordinari; mentre SFP-DD può raggiungere una velocità ultra elevata di 400G attraverso un design dei canali a maggiore densità (ha la capacità di espansione di otto lane), principalmente per grandi data center con traffico intenso, ed è compatibile con i moduli SFP/SFP28 tradizionali, rendendolo più adatto agli aggiornamenti futuri. In breve, DSFP si concentra sulle esigenze pratiche a media velocità, mentre SFP-DD si concentra sull'alta densità e sull'espansione futura.

Conclusione

Il transceiver ottico 100G SFP-DD adotta la tecnologia dual-channel e PAM4. Raddoppia la densità delle porte ed è compatibile con SFP/SFP+. Rispetto ai moduli 100G DSFP, SFP-DD 100G offre prestazioni migliori in termini di scalabilità futura e applicazioni ad alta densità. Nel complesso, grazie alla sua alta densità e alla scalabilità futura, SFP-DD 100G è diventato una scelta chiave per lo sviluppo di reti 100G e a velocità superiore.