QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56, quali sono le differenze?

Che cos'è il fattore di forma QSFP28?

QSFP28 è un tipo di fattore di forma QSFP che utilizza 4 canali (25Gbps per canale) per supportare velocità di trasferimento dati fino a 100Gbps. Il fattore di forma QSFP28 è un'opzione di connettività 100 Gigabit Ethernet compatta, ad alta densità e a basso consumo energetico per data center e altre applicazioni ad alta velocità. Negli ultimi anni, le spedizioni di Modulo ottico QSFP28 è in costante aumento con il rapido sviluppo di reti con larghezza di banda e velocità superiori.

I comuni ricetrasmettitori 100G QSFP28 includono 100G SR4, LR4, CWDM4 e PSM4. Le loro specifiche principali sono riportate di seguito.

Oltre ai transceiver QSFP28, anche il cavo DAC 100G QSFP28 è molto diffuso per applicazioni a corto raggio, inclusi il cavo DAC da QSFP28 a QSFP28 e il cavo DAC da QSFP28 a 4x SFP28. Questi cavi sono generalmente utilizzati per collegare due porte QSFP28 all'interno di un rack o armadio con una distanza massima di 10 metri.

Che cos'è QSFP56 Fattore di forma?

Moduli ottici 200G con tecnologia PAM-4

QSFP56 è un fattore di forma relativamente nuovo per le comunicazioni dati, progettato per supportare velocità di trasmissione dati fino a 200Gbps. Il transceiver QSFP56 è conforme al QSFP56 Multi-Source Agreement (MSA). Il transceiver 200G QSFP56 è una versione aggiornata di QSFP28.  Utilizza le stesse specifiche fisiche dei precedenti QSFP28; il miglioramento più importante è la tecnologia di modulazione. QSFP56 aggiorna la tecnologia di modulazione utilizzando PAM-4 invece di NRZ del 100G QSFP28. Mentre NRZ richiede 8x25Gbps per raggiungere 200Gbps, PAM4 richiede solo 4×50Gbps per supportare 200Gbps, in modo da risparmiare sui costi della fibra ottica e ridurre la perdita del collegamento. 

I comuni ricetrasmettitori 200G QSFP56 includono 200G QSFP56 SR4, DR4, FR4, LR4 ed ER4. Le loro specifiche principali sono mostrate di seguito.

Che cos'è QSFP-DD Fattore di forma?

Til più piccolo ricetrasmettitore ottico 400G

QSFP-DD significa Quad Small Form-factor Pluggable Double Density, noto anche come QSFP56-DD, ed è un'interfaccia con connettore ad alta densità di nuova generazione per applicazioni data center ad alte prestazioni. È conforme a IEEE802.3bs e QSFP-DD MSA. Diversamente dai transceiver QSFP56 a 4 canali, QSFP-DD utilizza un'interfaccia elettrica a 8 canali, raggiungendo velocità dati di 200G su 8x25Gb/s NRZ, e supporta anche 400G su 8x50Gb/s PAM-4, risultando il modulo ottico 400G più piccolo. 

Retrocompatibile con QSFP+, QSFP28 e QSFP56

Una delle caratteristiche più significative di QSFP-DD è la compatibilità retroattiva. Il connettore QSFP-DD ha la stessa piedinatura del precedente connettore QSFP. È retrocompatibile con i moduli ottici di tipo QSFP 40G~200G, inclusi i precedenti 40G QSFP+, 100G QSFP28 e 200G QSFP56. Vale a dire, i ricetrasmettitori QSFP+ e QSFP28 esistenti possono essere inseriti negli slot QSFP-DD senza adattatori. Pertanto QSFP-DD è una soluzione flessibile per aggiornare le attuali reti 40G/100G a 400G. Di conseguenza, QSFP-DD fornisce un'interfaccia ad alte prestazioni, ad alta densità e scalabile, compatibile con un'ampia gamma di apparecchiature esistenti.

I comuni transceiver QSFP-DD includono 400G QSFP-DD SR8, DR4, FR4, LR4, LR8 e 200G QSFP-DD SR8, PSM8, LR8. Le loro specifiche principali sono mostrate di seguito.

Confronto tra  QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56

Vista rapida delle differenze 

La seguente tabella riassume le principali differenze tra QSFP28, QSFP-DD e QSFP56.

Quanto segue fornirà un'illustrazione dettagliata delle loro differenze.

Differenze 1: velocità dati e numero di canali

La velocità di trasmissione dati è la differenza più fondamentale tra di essi. QSFP-DD è quello con la velocità di trasmissione dati massima, come suggerisce il nome, double density, ovvero il numero dei suoi canali è raddoppiato da 4 canali di QSFP28 e QSFP56 a 8 canali. Di conseguenza, QSFP-DD supporta una velocità di trasmissione dati massima di 400G (8x 50Gb/s) basata sulla modulazione PAM4 e supporta anche 200G (8x 25Gb/s) basata sulla modulazione NRZ. E con 4 canali modulati con NRZ, con risultati di 50Gbps/25Gbps per canale, QSFP56 supporta 200Gbps mentre QSFP28 supporta 100Gbps.

Differenze 2: modulazione NRZ vs PAM4

Come menzionato sopra, QSFP28 e 200G QSFP-DD utilizzano la tecnologia di modulazione NRZ, mentre QSFP56 e 400G QSFP-DD utilizzano la tecnologia PAM4. Quali sono quindi le differenze tra NRZ e PAM4?

Perché abbiamo bisogno di PAM4 Modulazione?

NRZ (Non-Return-to-Zero) è la principale tecnologia di modulazione nelle comunicazioni ottiche non coerenti. Tuttavia, con l'aumento della velocità dei dati, come 200G/400G, NRZ ha incontrato difficoltà in termini di dispersione, larghezza di banda e costi. Quando la velocità di baud è superiore a 25G, l'influenza della dispersione inizia a essere significativa nella trasmissione a media e lunga distanza. Quando la larghezza di banda di conversione elettro-ottica supera 60 Gbit/s, emerge il collo di bottiglia tecnico. In termini di costo, a parità di bit rate, la velocità di baud di PAM4 è solo la metà di quella di NRZ, il che riduce notevolmente i requisiti di larghezza di banda dei dispositivi ottici, riducendo così il costo dei dispositivi ottici. Di conseguenza, la tecnologia di modulazione PAM4 è diventata una direzione di sviluppo inevitabile.

Sfide di PAM4 Modulazione

PAM4 presenta anche diversi svantaggi rispetto a NRZ. Il suo rapporto segnale-rumore (SNR) è peggiore di quello di NRZ di circa -9,54 dB e subisce riflessioni tre volte più gravi rispetto a NRZ. Inoltre, PAM4 richiede un consumo energetico maggiore, condizioni di raffreddamento più rigorose e apparecchiature più costose per essere implementato in modo efficace.

Poiché sia QSFP56 sia QSFP-DD supportano velocità di trasmissione dati di 200G, tenendo conto di SNR, consumo energetico, facilità di implementazione e costi, il tipo 200G QSFP-DD potrebbe essere la scelta migliore per l'opzione di interconnessione a corto raggio 200G.

Conclusione

QSFP28, QSFP-DD e QSFP56 possono essere considerati varianti del tipo di fattore di forma QSFP. Presentano somiglianze, ma naturalmente differiscono in molti aspetti: diverse velocità dati, diversi conteggi di canali, diversi tipi di modulazione, ecc. Sebbene i transceiver ottici 200G e 400G non siano ancora molto diffusi, il networking sta cambiando rapidamente; i transceiver ottici 200G e 400G devono svilupparsi e dominare i mercati nel prossimo futuro. È necessario implementare tempestivamente una rete 200G/400G per il tuo data center. I transceiver 400G QSFP-DD sono disponibili presso QSFPTEK, contattaci per una consulenza tramite [email protected].