QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56, quais são as diferenças?

O que é o fator de forma QSFP28?

QSFP28 é um tipo de fator de forma QSFP que usa 4 canais (25Gbps por canal) para suportar velocidades de transferência de dados de até 100Gbps. O fator de forma QSFP28 é uma opção de conectividade 100 Gigabit Ethernet compacta, de alta densidade e baixo consumo de energia para data centers e outras aplicações de alta velocidade. Nos últimos anos, as remessas de Módulo óptico QSFP28 está aumentando cada vez mais com o rápido desenvolvimento de redes de maior largura de banda e velocidade.

Os transceptores 100G QSFP28 comuns incluem 100G SR4, LR4, CWDM4 e PSM4. Suas principais especificações são mostradas abaixo.

Além dos transceptores QSFP28, o cabo DAC 100G QSFP28 também é popular para aplicações de curto alcance, incluindo cabo DAC QSFP28 para QSFP28 e cabo DAC QSFP28 para 4x SFP28. Esses cabos são normalmente usados para conectar duas portas QSFP28 dentro de um rack ou gabinete com uma distância máxima de 10 metros.

O que é QSFP56 Fator de forma?

Módulos ópticos 200G com tecnologia PAM-4

QSFP56 é um fator de forma relativamente novo para comunicações de dados, projetado para suportar taxas de dados de até 200Gbps. O transceptor QSFP56 está em conformidade com o QSFP56 Multi-Source Agreement (MSA). O transceptor 200G QSFP56 é uma versão atualizada do QSFP28.  Ele usa as mesmas especificações físicas do QSFP28 anterior; a maior melhoria é a tecnologia de modulação. O QSFP56 atualiza a tecnologia de modulação usando PAM-4 em vez de NRZ do 100G QSFP28. Enquanto o NRZ precisa de 8x25Gbps para atingir 200Gbps, o PAM4 precisa apenas de 4×50Gbps para suportar 200Gbps, de modo a economizar custos de fibra óptica e reduzir a perda do enlace. 

Os transceptores 200G QSFP56 comuns incluem 200G QSFP56 SR4, DR4, FR4, LR4 e ER4. Suas principais especificações são mostradas abaixo.

O que é QSFP-DD Fator de forma?

To menor transceptor óptico 400G

QSFP-DD significa Quad Small Form-factor Pluggable Double Density, também chamado de QSFP56-DD, que é uma interface de conector de alta densidade de próxima geração para aplicações de data center de alto desempenho. Ele está em conformidade com IEEE802.3bs e QSFP-DD MSA. Diferente dos transceptores QSFP56 de 4 canais, QSFP-DD usa uma interface elétrica de 8 canais, atingindo taxas de dados de 200G sobre 8x25Gb/s NRZ, e também suporta 400G sobre 8x50Gb/s PAM-4, sendo o menor módulo óptico 400G. 

Compatível retroativamente com QSFP+, QSFP28 e QSFP56

Um dos recursos mais importantes do QSFP-DD é a compatibilidade retroativa. O conector QSFP-DD tem a mesma pinagem do conector QSFP mais antigo. Ele é compatível retroativamente com módulos ópticos do tipo QSFP de 40G~200G, incluindo os anteriores 40G QSFP+, 100G QSFP28 e 200G QSFP56. Ou seja, os transceptores QSFP+ e QSFP28 existentes podem ser inseridos em slots QSFP-DD sem adaptadores. Portanto, o QSFP-DD é uma solução flexível para atualizar redes 40G/100G atuais para 400G. Como resultado, o QSFP-DD fornece uma interface de alto desempenho, alta densidade e escalável, compatível com uma ampla variedade de equipamentos existentes.

Os transceptores QSFP-DD comuns incluem 400G QSFP-DD SR8, DR4, FR4, LR4, LR8 e 200G QSFP-DD SR8, PSM8, LR8. Suas principais especificações são mostradas abaixo.

Comparação de  QSFP28 vs QSFP-DD vs QSFP56

Visualização rápida das diferenças 

A tabela a seguir resume as principais diferenças entre QSFP28, QSFP-DD e QSFP56.

A seguir, será apresentada uma ilustração detalhada de suas diferenças.

Diferenças 1: taxa de dados e contagem de canais

A taxa de dados é a diferença mais fundamental entre eles. O QSFP-DD é o de taxa de dados máxima, como o nome indica, dupla densidade, ou seja, sua contagem de canais dobrou de 4 canais do QSFP28 e QSFP56 para 8 canais. Como resultado, o QSFP-DD oferece suporte a uma taxa de dados máxima de 400G (8x 50Gb/s) com base na modulação PAM4, e também oferece suporte a 200G (8x 25Gb/s) com base na modulação NRZ. E com 4 canais modulados com NRZ, com resultados de 50Gbps/25Gbps por canal, o QSFP56 oferece suporte a 200Gbps, enquanto o QSFP28 oferece suporte a 100Gbps.

Diferenças 2: modulação NRZ vs PAM4

Como mencionado acima, QSFP28 e 200G QSFP-DD usam a tecnologia de modulação NRZ, enquanto QSFP56 e 400G QSFP-DD usam a tecnologia PAM4. Então, quais são as diferenças entre NRZ e PAM4?

Por que precisamos de PAM4 Modulação?

NRZ (Non-Return-to-Zero) é a principal tecnologia de modulação em comunicações ópticas não coerentes. No entanto, com o aumento da taxa de dados, como 200G/400G, o NRZ enfrentou dificuldades em dispersão, largura de banda e custos. Quando a taxa de baud está acima de 25G, a influência da dispersão começa a ser significativa em transmissões de média e longa distância. Quando a largura de banda de conversão eletro-óptica é superior a 60 Gbit/s, surge o gargalo técnico. Em termos de custo, sob a mesma taxa de bits, a taxa de baud do PAM4 é apenas metade da do NRZ, o que reduz muito os requisitos de largura de banda dos dispositivos ópticos, reduzindo assim o custo dos dispositivos ópticos. Como resultado, a tecnologia de modulação PAM4 tornou-se uma direção inevitável de desenvolvimento.

Desafios do PAM4 Modulação

PAM4 também tem várias desvantagens em comparação com NRZ. Sua relação sinal-ruído (SNR) é pior que a do NRZ em aproximadamente -9,54 dB, e ele sofre com reflexões três vezes mais severas que o NRZ. Além disso, PAM4 exige maior consumo de energia, condições de resfriamento mais rigorosas e equipamentos mais caros para ser implementado de forma eficaz.

Como tanto QSFP56 quanto QSFP-DD suportam taxas de dados de 200G, considerando SNR, consumo de energia, facilidade de implantação e custo, o tipo 200G QSFP-DD pode ser a melhor escolha para a opção de interconexão de curto alcance 200G.

Conclusão

QSFP28, QSFP-DD e QSFP56 podem ser vistos como variantes do tipo de formato QSFP. Eles têm semelhanças, mas, naturalmente, diferem em muitos aspectos: diferentes taxas de dados, diferentes contagens de canais, diferentes tipos de modulação etc. Embora os transceptores ópticos 200G e 400G ainda não sejam amplamente difundidos, as redes estão mudando rapidamente; os transceptores ópticos 200G e 400G devem se desenvolver e dominar os mercados em um futuro próximo. A implantação antecipada de uma rede 200G/400G para o seu data center é necessária. Transceptores 400G QSFP-DD estão disponíveis na QSFPTEK; consulte-nos pelo [email protected].