O que é Transceptor Óptico 100G SFP-DD?

Atualmente, o formato de transceptor 100G mais comum é QSFP28, que atende às necessidades da maioria das aplicações. No entanto, com a crescente demanda por maior densidade de portas, surgiu o SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density). Este artigo explicará as características, vantagens, tipos comuns e diferenças entre os transceptores 100G SFP-DD vs 100G DSFP.

Visão geral do SFP-DD 100G

O que é um transceptor óptico 100G?

Simplificando, um módulo óptico 100G é um transceptor com uma taxa de 100G. Aqui, G é a unidade da taxa de transmissão do sinal óptico, que é Gbps. O formato comumente usado é QSFP28, que possui quatro canais independentes de transmissão de sinal óptico, e a taxa de transmissão de cada canal é 25G. 

O que é o fator de forma SFP-DD de dupla densidade？

Com base na tendência de desenvolvimento de alto throughput e grande largura de banda em data centers, as placas de rede de servidores e os switches de acesso estão evoluindo para a interface 100GE de próxima geração. A interface 100GE de próxima geração consiste em dois canais físicos 50GE, que representam metade do número de canais físicos da interface QSFP28 da geração anterior, e a densidade de portas é melhorada. SFP-DD é essa interface 100GE de próxima geração.

O fator de forma SFP-DD (Small Form-factor Pluggable-Double Density) foi proposto pela Alibaba na OFC de 2017. Sob a iniciativa e promoção da Alibaba, a organização SFP-DD MSA foi estabelecida em 12 de julho de 2017. A organização SFP-DD MSA tem como objetivo desenvolver os padrões de interface optoeletrônica, estrutura mecânica e dissipação de calor para a conexão entre servidores e switches na rede de data center 400G de próxima geração.

O SFP-DD substitui o módulo tradicional de data center de 4 canais por dois canais, operando com modulação NRZ de até 25 Gbps ou modulação PAM4 de 56 Gbps, fornecendo soluções de agregação de até 50 Gbps ou 112 Gbps PAM4, e até mesmo no futuro poderá fornecer soluções de acesso como 200G (2x 100G), exigidas pela próxima geração de data centers, economizando espaço para a instalação de data centers e atendendo aos requisitos de tamanho reduzido, alta densidade e baixo consumo de energia da próxima geração de data centers.

O fator de forma SFP-DD é retrocompatível com a solução de interface SFP/SFP+ atual, estabelecendo a base para a atualização tranquila da solução 25G SFP28 para 100G e também estabelecendo uma plataforma técnica básica para a atualização da porta óptica de canal único de 50G para 100G. SFP-DD e QSFP-DD podem formar uma solução completa para acesso 100G em redes de data center e interconexão entre switches 400G.

Por Que Precisamos de um Transceptor Óptico 100G SFP-DD?

O módulo SFP-DD é necessário porque tem muitas vantagens. 

Primeiramente, o SFP-DD usa arquitetura de canal duplo e tecnologia de modulação de alta ordem PAM4, dobrando a taxa de transferência de dados em comparação com a modulação NRZ tradicional. Esse recurso se adapta perfeitamente a serviços com uso intensivo de largura de banda, como treinamento de modelos de IA, streaming de vídeo em ultra-alta definição 8K e análise de big data em tempo real, garantindo transmissão sem bloqueio sob torrentes de dados.

Em segundo lugar, o módulo SFPDD adota canal duplo, o que pode aumentar a densidade de portas dentro do mesmo espaço físico para melhorar a utilização do espaço.

Além disso, os módulos ópticos SFP-DD são compatíveis com SFP/SFP+, garantindo uma transição a baixo custo. 

Por fim, os módulos ópticos SFP-DD podem melhorar significativamente o desempenho da rede. Sua maior capacidade de processamento de dados e menor latência tornam a rede mais estável e eficiente ao lidar com aplicações de alta demanda, como streaming de dados em larga escala, streaming de vídeo ou computação em nuvem, garantindo a estabilidade e a capacidade de resposta da rede na transmissão de dados em larga escala.

Quais são os tipos comuns de módulos transceptores 100Gb SFP-DD?

Módulo óptico 100GBASE-DR SFPDD

O módulo óptico 100GBASE-DR Single Lambda SFPDD oferece conectividade 100GbE, suportando até 500m em fibra monomodo (SMF) via conectores LC duplex em um comprimento de onda de 1310nm. Compatível com os padrões SFPDD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0, este transceptor converte 2x26.5625G pistas elétricas PAM4 em um único canal óptico PAM4 de 53.125G, em conformidade com as especificações IEEE 100GBASE-DR.

Módulo de Fibra 100GBASE-FR SFPDD

Os módulos 100G FR SFP-DD são projetados para suportar transmissão 100G Ethernet por fibra monomodo operando a 1310nm. As distâncias de transmissão podem ser de até 2km. O módulo usa conectores LC duplex, está em conformidade com os padrões SFP-DD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0, e combina dois canais elétricos 26.5625G PAM4 em um único canal óptico 53.125G PAM4 para atender aos requisitos do padrão IEEE 100GBASE-FR.

Módulo transceptor óptico 100GBASE-LR SFPDD

O módulo SFP-DD Single Lambda 100GBASE-LR foi projetado para transmissão Ethernet 100GBASE por fibra monomodo (SMF) com alcance de até 10km, utilizando comprimento de onda de 1310nm e conectores LC duplex. Este transceptor também está em conformidade com os padrões SFP-DD MSA e SFP-DD MIS Rev 2.0. Ele consolida duas vias elétricas PAM4 de 26.5625GBd em um único canal óptico PAM4 de 53.125GBd, totalmente em conformidade com a especificação IEEE 100GBASE-LR.

100G DSFP vs. SFP-DD, qual é a diferença?

Antes de explicar a diferença entre 100G DSFP e 100G SFP-DD, precisamos entender o que é DSFP 100G.

O padrão DSFP (Dual Chanel Small Form-factor Pluggable) MSA define módulos ópticos de aplicação ponto a ponto 10G. É um módulo óptico de transmissão dupla e recepção dupla que suporta duas vias elétricas e é compatível com a especificação de encapsulamento SFP+. Ele pode fornecer soluções de módulos ópticos de alta densidade e baixo custo para redes 5G. A densidade de instalação do DSFP é o dobro da do SFP e é compatível com a especificação SFP existente.

O DSFP pode suportar até 28Gbps no formato NRZ e 56Gbps por canal elétrico por meio de PAM4, o que representa o dobro do número de canais do SFP existente. Portanto, o DSFP será capaz de suportar transmissão de 56Gbps NRZ ou 112Gbps PAM4 e, no futuro, também suportará transmissão de 224Gbps baseada em PAM4.

A principal diferença entre DSFP e SFP-DD está nos cenários de aplicação e na escalabilidade: o DSFP é adequado para o gerenciamento eficiente de largura de banda de velocidade média (como 100G) e é frequentemente usado em redes empresariais ou data centers comuns; enquanto o SFP-DD pode atingir velocidade ultra-alta de 400G por meio de um design de canal de maior densidade (tem capacidade de expansão de oito lanes), principalmente para grandes data centers com tráfego intenso, e é compatível com módulos SFP/SFP28 tradicionais, tornando-o mais adequado para futuras atualizações. Em resumo, o DSFP foca em necessidades práticas de velocidade média, enquanto o SFP-DD foca em alta densidade e expansão futura.

Conclusão

O transceptor óptico 100G SFP-DD adota tecnologia de canal duplo e PAM4. Ele dobra a densidade de portas e é compatível com SFP/SFP+. Em comparação com os módulos 100G DSFP, o SFP-DD 100G apresenta melhor desempenho em escalabilidade futura e aplicações de alta densidade. No geral, devido à sua alta densidade e escalabilidade futura, o SFP-DD 100G tornou-se uma escolha essencial para o desenvolvimento de redes 100G e de velocidades mais altas.