Atualmente, os módulos de E/S SFP28/SFP56 e QSFP28/QSFP56 são usados principalmente para conectar switches e servidores em racks convencionais do mercado. Na era das taxas de 56 Gbps, visando maior densidade de portas, o módulo de E/S QSFP-DD foi aprimorado para atingir capacidade de 400G. Com a duplicação da taxa de sinal, a capacidade de portas do módulo QSFP-DD também foi duplicada para 800G, resultando no OSFP112. Este módulo possui oito canais de alta velocidade, e a taxa de transmissão de um único canal pode atingir 112G PAM4. A taxa de transmissão total do pacote chega a 800G. Retrocompatível com o OSFP56, ele oferece o dobro da velocidade em comparação com o mesmo período, atendendo ao padrão IEEE 802.3CK. Como resultado, a perda de enlace aumenta significativamente e a distância de transmissão do módulo de E/S com cabo de cobre passivo é ainda mais reduzida. Com base em restrições físicas realistas, a equipe IEEE 802.3CK, que formulou a especificação 112G, reduziu o comprimento máximo do enlace de cabo de cobre para 2 metros, partindo da especificação 56G de E/S com velocidade máxima de 3 metros.
Placa de teste QSFP-DD X 2 portas 1,6 Tbps
QQSFP -DD 800G enfrenta o vento
As capacidades dos data centers são determinadas por servidores, switches e fatores de conectividade que se equilibram e se impulsionam mutuamente em direção a um crescimento mais rápido e de menor custo. A tecnologia de comutação tem sido a principal força motriz por muitos anos. Com o recente término da OFC2021, os principais fabricantes de comunicação óptica, como Intel, Finisar, Xechuang, Opticexpress e New Yisheng, exibiram módulos ópticos da série 800G. Ao mesmo tempo, empresas estrangeiras de chips ópticos apresentaram produtos de ponta para 800G, e o modelo tradicional ainda pode ter espaço na era 800G. Acreditamos que o caminho tecnológico dos módulos ópticos 800G está cada vez mais claro, com o 800GDR8 e o 2*FR4 apresentando o maior potencial de mercado. Como as principais empresas de módulos ópticos e chips ópticos lançaram novos produtos na OFC2021, o momento e o caminho tecnológico dominante para a atualização para 800G foram definidos. O ritmo da indústria de módulos ópticos para data centers continua a evoluir, e o atributo de crescimento a longo prazo já está determinado. Acreditamos que, na era da digitalização e da inteligência artificial, a explosão contínua do tráfego em data centers trouxe a demanda por iterações constantes de módulos ópticos. A clara trajetória tecnológica do 800G indica que o 400G se tornará uma tecnologia de grande escala.
Quando a taxa de sinal de 25 Gbps é atualizada para a atual taxa de 56 Gbps, devido à introdução do sistema de sinalização PAM4 (Modulação por Amplitude de Pulso) (grupo IEEE 802.3BS), a frequência fundamental do sinal transmitido no enlace Ethernet SerDes sobe apenas de 12,89 GHz para 13,28 GHz, sem grandes alterações. Sistemas que suportam boa transmissão de sinais de 25 Gbps podem ser atualizados para taxas de 56 Gbps com pequenas otimizações. A atualização de 56 Gbps para 112 Gbps não é tão simples. O sistema de sinalização PAM4, introduzido quando o padrão de 56 Gbps foi desenvolvido, provavelmente será reutilizado em taxas de 112 Gbps. Isso altera a frequência fundamental do sinal Ethernet de 112 Gbps para 26,56 GHz, o dobro da frequência de 56 Gbps. Na geração de taxas de 112 Gbps, os requisitos da tecnologia de cabos enfrentarão um teste ainda mais exigente. Atualmente, existem cabos de alta velocidade de 400 Gbps disponíveis no mercado. As marcas pioneiras são principalmente estrangeiras, como TE, LEONI, MOLEX, Amphenol, etc. Nos últimos anos, as marcas nacionais também começaram a ganhar terreno. Inovamos em diversos aspectos, desde o processo de fabricação até os equipamentos e materiais. Atualmente, existem empresas nacionais que fabricam cabos de cobre de 800 Gbps, mas ainda não são muitas. Empresas como Shenzhen Hongteda, Dongguan Zhongyou Electronics, Dongguan Jinxinuo e Shenzhen Simic Communication, entre outras, enfrentam dificuldades técnicas principalmente na parte do fio nu. Atualmente, é relativamente difícil conciliar os parâmetros de desempenho elétrico em alta frequência com os requisitos de flexibilidade da fiação do cabo. Os cabos de cobre DAC passarão por um período de rápido desenvolvimento. Existem apenas alguns fabricantes de fios locais.
O mercado está mudando rapidamente e evoluirá ainda mais no futuro. A boa notícia é que progressos significativos e promissores foram feitos, desde os órgãos de padronização até a indústria, para permitir que os data centers migrem para 400 GB e 800 GB. Mas remover as barreiras tecnológicas é apenas metade do desafio. A outra metade é o timing. Se ocorrer um erro de julgamento, o custo será maior. A maioria dos data centers domésticos existentes utiliza 100 Gbps. Entre os data centers de 100 Gbps implantados, 25% utilizam cobre, 50% fibra multimodo e 25% fibra de módulo único. Esses números provisórios não são exatos, mas a crescente demanda por largura de banda, capacidade e menor latência está impulsionando a migração para velocidades de rede mais rápidas. Assim, a cada ano, a adaptabilidade e a viabilidade de data centers em nuvem de grande escala são testadas. Atualmente, o mercado está dominado por redes de 100 Gbps, e espera-se que a tecnologia de 400 Gbps chegue no próximo ano. Apesar disso, o fluxo de dados continua a aumentar, a pressão sobre os centros de dados também continuará a crescer, e após o 400G, chegou o QSFP-DD 800G.
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Data da publicação: 16 de agosto de 2022
