QSFP-DD 광 모듈 개요: 차이점은 무엇인가요?

QSFP-DD는 현재 시장에서 가장 작은 400G 폼 팩터 광 모듈입니다. 또한 400G 애플리케이션에서 가장 높은 전송 대역폭 밀도를 제공하는 광 모듈이며, 이전 세대의 QSFP 폼 팩터 모듈과 하위 호환되어 많은 데이터 센터 및 엔터프라이즈 애플리케이션에서 널리 인기가 있습니다. 이 글에서는 QSFP-DD, QSFP56, OSFP, CFP8, COBO 및 기타 모듈을 포함하여 현재 주류 400G 광 모듈에 대한 자세한 비교를 제공합니다. 이 게시물을 읽으면 이러한 400G 광 모듈 간의 차이를 알 수 있습니다.

400G QSFP-DD 광 모듈이란 무엇입니까?

QSFP-DD는 Quad Small Form Factor Pluggable Double Density를 의미합니다. IEEE802.bs 프로토콜과 MSA 표준은 QSFP-DD 사양을 정의합니다. 이 표준에서 ''double density''는 이 모듈의 고속 전기 인터페이스 수가 표준 QSFP28 모듈의 두 배임을 의미합니다. QSFP-DD 광 모듈은 NRZ 변조 기술을 통해 각 전송 채널의 데이터 속도를 최대 25Gb/s까지 높여 최대 전송 속도 200Gbps에 도달할 수 있습니다. PAM4 변조 기술을 사용하면 각 전송 채널의 데이터 속도를 50Gb/s로 높여 최대 전송 속도 400Gbps에 도달할 수 있습니다. 400G QSFP-DD 광 트랜시버는 일반적으로 고성능 컴퓨팅 데이터 센터 및 클라우드 네트워크의 400G Ethernet 애플리케이션에 사용됩니다.

다음 섹션에서는 QSFP-DD 폼 팩터의 이점을 나열합니다:

• 하위 호환성: 이 기능을 통해 QSFP-DD는 QSFP+, QSFP28, QSFP56 등 기존 QSFP 모듈과 완전한 하위 호환성을 제공합니다. 이를 통해 엔지니어나 최종 사용자는 새로운 네트워크를 구축하거나 네트워크 업그레이드를 수행할 때 더 큰 유연성을 얻을 수 있습니다.

• 특수 커넥터 설계: QSFP-DD는 2x1 적층형 통합 케이지/커넥터를 특징으로 하며, 원-하이 케이지 커넥터와 투-하이 적층형 케이지 커넥터 시스템을 모두 지원합니다.

• SMT 커넥터 및 1xN 케이지 설계: 이 설계는 모듈이 최소 12W의 열 지원을 갖춘 독립형으로 작동할 수 있도록 합니다. 이를 통해 이 모듈은 더 높은 열 성능을 제공하고, 작동 중 열 설계에 드는 불필요한 비용을 줄일 수 있습니다.

• ASIC 설계: 다양한 포트 속도를 지원할 수 있으며 QSFP+ 및 QSFP28 모듈을 포함한 이전 QSFP 폼 팩터와 완전히 하위 호환되어 포트 및 장치 배포 비용을 절감합니다.

QSFP-DD vs QSFP+/QSFP28/QSFP56

다음 섹션에서는 QSFP-DD, QSFP+, QSFP28, QSFP56을 포함한 다양한 QSFP 폼 팩터 간의 차이점을 설명합니다.

구조

서로 다른 QSFP 폼 팩터인 QSFP-DD, QSFP+, QSFP28 및 QSFP56은 너비, 길이, 두께가 동일합니다. 이는 외관상 동일하다는 의미입니다. 내부 전송 채널 설계 측면에서 QSFP+, QSFP28 및 QSFP56은 4채널 전기 인터페이스인 반면, 400G QSFP-DD 광 모듈은 8레인 전기 인터페이스이며 CAUI-4와 같은 기존 인터페이스를 지원하기 위해 ASIC 포트 수를 두 배로 제공합니다. 추가 접점 행을 수용해야 하므로 호스트 보드의 QSFP-DD 기계적 인터페이스는 다른 QSFP 시스템 트랜시버보다 약간 더 깊습니다.

대역폭 & 애플리케이션

QSFP-DD 모듈은 최대 400Gbps 대역폭을 제공하는 반면, QSFP+/QSFP28/QSFP56은 각각 40Gbps/100Gbps/200Gbps만 달성할 수 있으므로 QSFP-DD 커넥터는 400G 데이터 센터 상호 연결 및 엔터프라이즈 애플리케이션용 400G 광 모듈, DAC 및 AOC에 적용됩니다. 반면 QSFP+/QSFP28/QSFP56 모듈과 DAC/AOC는 40G/100G/200G 네트워크 상호 연결에 활용됩니다.

이전 버전과의 호환성

앞서 언급했듯이, QSFP-DD 표준은 QSFP 폼 팩터도 사용하기 때문에 이전 세대 QSFP 시스템의 두 트랜시버 모듈 모두와 하위 호환됩니다. QSFP-DD 기술은 QSFP 시스템의 외형을 기반으로 모듈의 대역폭과 최대 전송 속도를 높입니다. 하위 호환성 기능을 통해 QSFP-DD 모듈은 설치 중 기존 장비의 대규모 교체를 피할 수 있어 네트워크 업그레이드 비용을 절감하는 목적을 달성할 수 있습니다.

다음 표는 QSFP-DD/QSFP56/QSFP28/QSFP+의 차이점을 보여줍니다.

QSFP-DD 대 OSFP/CFP8/COBO

다음 섹션에서는 일반적인 주류 400G 광 모듈 간의 차이점에 대해 설명합니다.

QSFP-DD 대 OSFP

OSFP는 Octal Small Format Pluggable의 약자로, 8개의 고속 전기 채널로 설계되어 최대 400Gb/s(8x50G) 또는 800Gb/s에 도달할 수 있는 새로운 플러그형 모듈입니다. 이 두 모듈의 차이는 서로 다른 치수에 있습니다. QSFP-DD 모듈의 형태는 18.35mm*89.4mm*8.5mm인 반면, OSFP 모듈의 형태는 22.58mm*107.8mm*13mm입니다. 형태 치수는 다르지만 동일한 전송 밀도를 가지고 있습니다. OSFP 트랜시버는 1U당 36개의 OSFP 포트 전송 밀도를 가지며, 1U당 14.4Tb/s의 전송 밀도를 달성합니다.

전력 소비의 경우 OSFP 트랜시버는 12-15 W로, QSFP-DD 모듈은 7-12 W로 정격화되어 있습니다. 분명히 전력 소비가 낮은 모듈이 데이터 센터 및 엔터프라이즈 네트워크에 선호됩니다. 하위 호환성의 경우 OSFP 모듈은 QSFP+ 및 QSFP28보다 크기 때문에 QSFP+ 및 QSFP28과 하위 호환되지 않습니다.

그림1: 다양한 커넥터가 있는 OSFP 모듈

QSFP-DD vs CFP8

CFP8 모듈의 크기는 41.5mm*107.5mm*9.5mm이며, 전기 인터페이스는 16*25Gb/s와 8*50Gb/s의 두 가지 모드로 설계되었습니다. CFP8의 크기는 400G QSFP-DD의 거의 세 배입니다. 전력 소비 측면에서도 CFP8의 전력 소비가 훨씬 더 높습니다. 또한 CFP8 트랜시버는 QSFP+/QSFP28 포트에서 사용할 수 없습니다. CFP8과 QSFP-DD의 최대 대역폭은 400Gb/s이지만, 후자의 트랜시버는 8*25G(200Gb/s)도 지원할 수 있는 반면 CFP8은 16*25G와 8 *50G 두 가지 형태만 지원합니다.

Figure2: 단일 및 이중 포트 시스템에 결합된 CFP8 모듈

QSFP-DD vs COBO

이전 모듈과 비교할 때, COBO (Consortium for On-Board Optics) 모듈은 제어된 환경의 라인 카드 장비 내부에 설치되기 때문에 가장 특수합니다. 이는 핫플러그 기능이 없고 사용 및 설치의 유연성이 부족하다는 의미입니다. 따라서 유지보수 난이도 측면에서 COBO 모듈은 더 복잡하며 운영에 많은 불편을 초래합니다. 전기 인터페이스 설계 측면에서 COBO에는 두 가지 사양이 있는데, 하나는 8채널용이고 다른 하나는 16채널용이며, 각각 최대 1x400G 및 2x400G의 최대 전송 속도에 도달할 수 있습니다.

그림3: COBO 모듈

다음 표는 네 가지 서로 다른 트랜시버의 시장 성숙도를 분석하며, 숫자가 클수록 해당 트랜시버의 시장 성숙도가 높다는 것을 의미합니다.

요약하면, 이 네 가지 모듈 간의 차이점을 명확히 알 수 있으며, QSFP-DD 및 OSFP 모듈도 더 높은 평가를 받습니다. 이 두 트랜시버는 다른 두 가지보다 광섬유 제조업체들 사이에서 더 인기가 있으며, QSFP-DD는 일반적으로 데이터 센터 및 기업 애플리케이션에 적합한 반면, OSFP 모듈은 일반적으로 통신 산업 애플리케이션에 적합합니다.

결론: QSFP-DD는 향후 800G 이더넷에서 여전히 인기가 있을까요?

많은 사람들이 QSFP-DD가 800G Ethernet에서도 계속 인기를 유지할 수 있는지 궁금해합니다. 그래야 향후 대규모 장비 교체를 방지하기 위해 안심하고 사용할 수 있기 때문입니다. 현재 데이터 센터에서 점점 더 많은 네트워크 대역폭을 요구함에 따라 400G Ethernet 시장은 서서히 확대되고 있으며, QSFP-DD 모듈은 수많은 이점으로 인해 400G Ethernet에서 널리 사용되고 있습니다. 개발 전망 측면에서, 400G Ethernet이 대규모로 상용화되면 단일 파장 100G 기술이 점점 더 성숙해지고 있으며, 이는 800G 전송 속도‘s 출시의 기반을 마련합니다.

그리고 QSFP-DD800 Multi-Source Agreement (MSA) 조직은 QSFP-DD800 트랜시버의 하드웨어 사양 첫 번째 버전을 발표했습니다. 이 사양은 QSFP-DD 폼 팩터를 계속 사용하여 최대 100Gbps의 단일 채널 전송 속도를 지원하고자 하며, 이는 이 폼 팩터가 앞으로도 계속 사용되고 향후 800G Ethernet에서 계속 인기를 유지할 것임을 의미합니다. 400G 광 모듈 트랜시버에 대한 자세한 정보를 알고 싶으시면 [email protected]을 통해 QSFPTEK에 문의하십시오.