No mundo acelerado de hoje, a necessidade de transmissão de dados em alta velocidade atingiu níveis sem precedentes. O surgimento de aplicações de IA e grandes modelos tornou o poder da computação uma infraestrutura chave na indústria de IA. À medida que a procura por comunicações mais rápidas continua a aumentar, os módulos ópticos de alta velocidade tornaram-se um componente importante dos servidores de inteligência artificial. Este artigo analisa em profundidade a evolução dos módulos ópticos 800G e seu enorme potencial na era da inteligência artificial.
01 A evolução dos módulos ópticos 800G
O módulo óptico é responsável pela tarefa de conversão de sinais fotoelétricos em conexões de rede. É responsável por converter sinais elétricos em sinais ópticos na extremidade emissora e, em seguida, converter os sinais ópticos em sinais elétricos na extremidade receptora após a transmissão através de fibras ópticas.
Com o desenvolvimento e integração de dispositivos optoeletrônicos, seu desempenho e largura de banda de transmissão continuam a melhorar, e os módulos ópticos exigem taxas de transmissão mais altas e tamanhos menores para se adaptarem a diferentes cenários de uso. Os métodos de embalagem também estão em constante evolução. Embalagem menor e consumo de energia significam que os módulos ópticos têm maior densidade de portas nos switches, e a mesma potência pode acionar mais módulos ópticos.
Aumento dos requisitos de largura de banda
O crescimento nos requisitos de largura de banda teve um impacto significativo nos módulos ópticos de alta velocidade. Com o surgimento contínuo de tecnologias emergentes e a demanda por transmissão de dados em grande escala, os módulos ópticos tradicionais de 100G, 200G e 400G não conseguem mais atender totalmente à demanda do mercado. Para atender à crescente demanda por largura de banda, os módulos ópticos 800G estão se tornando uma tendência.
Crescimento da tecnologia LPO
Na era dos módulos ópticos 800G, a tecnologia óptica plugável de unidade linear (LPO) se destaca. O LPO utiliza componentes analógicos lineares no link de dados, eliminando a necessidade de projetos complexos de CDR ou DSP. Em comparação com as soluções DSP, o LPO reduz significativamente o consumo de energia e a latência, tornando-o ideal para os requisitos de conexão de dados de curta distância, alta largura de banda, baixo consumo de energia e baixa latência dos centros de computação de IA. À medida que os provedores de serviços em nuvem expandem seus recursos computacionais, espera-se que as soluções LPO, incluindo LPO 800G, conquistem uma participação significativa no mercado.
02 Embalagem de módulo óptico 800G
Com o avanço contínuo da tecnologia, a forma de embalagem dos módulos ópticos passou por uma evolução significativa. Desde os primeiros pacotes GBIC até pacotes SFP menores, até os atuais pacotes 800G QSFP-DD e OSFP. Esta tendência de desenvolvimento não reflete apenas a melhoria contínua na velocidade dos módulos ópticos, mas também mostra o seu progresso em direção à miniaturização e à capacidade de troca a quente. Os cenários de aplicação dos módulos ópticos 800G estão se tornando cada vez mais extensos, cobrindo vários campos, como Ethernet, CWDM/DWDM, conectores, canal de fibra e acesso com/sem fio.
Fator de forma 800G QSFP-DD:
Módulo de alta velocidade conectável de fator de forma pequeno de dupla densidade e quatro canais. QSFP-DD é atualmente o pacote preferido para módulos ópticos de 800G, permitindo que os data centers cresçam e expandam com eficiência a capacidade da nuvem conforme necessário. O módulo QSFP-DD utiliza uma interface elétrica de 8-canal com taxa de até 25 Gb/s (modulação NRZ) ou 50 Gb/s (modulação PAM4) por canal, fornecendo soluções de agregação de até 200 Gb/s ou 400 Gb/ S.
Vantagens do 800G QSFP-DD:
1. Possui compatibilidade descendente e é compatível com embalagens QSFP+/QSFP28/QSFP56 QSFP.
2. Adota conector de gaiola integrado empilhado 2 × 1, que pode suportar sistemas de conector de gaiola de altura única e altura dupla.
3. Um mínimo de 12 watts de capacidade térmica por módulo é alcançado através de conectores SMT e gaiola 1xN. Maior capacidade térmica pode reduzir os requisitos da função de dissipação de calor do módulo óptico, reduzindo assim alguns custos desnecessários.
4. No projeto do QSFP-DD, o grupo de trabalho da MSA considerou totalmente a flexibilidade de uso do usuário e adotou o projeto ASIC, que suporta múltiplas taxas de interface e é compatível com versões anteriores (compatível com QSFP+/QSFP28), reduzindo assim os custos portuários e a implantação de equipamentos. custos.
Fator de forma OSFP 800G:
OSFP é um novo tipo de módulo óptico, muito menor que o CFP8, mas um pouco maior que o QSFP-DD. Possui 8 canais elétricos de alta velocidade. Cada painel frontal 1U ainda suporta 32 portas OSFP. Com dissipador de calor integrado, pode melhorar muito a dissipação de calor. desempenho.
Vantagens do OSFP 800G:
1. O módulo OSFP é projetado com 8 canais, suportando diretamente uma taxa de transferência total de até 800G, alcançando assim maior densidade de largura de banda.
2. Como o pacote OSFP suporta mais canais e taxas de transmissão de dados mais altas, ele pode fornecer maior desempenho e distâncias de transmissão mais longas.
3. Os módulos OSFP têm excelente design de dissipação de calor e podem lidar com maior consumo de energia.
4.OSFP foi projetado para suportar taxas mais altas no futuro. Devido ao tamanho maior do módulo OSFP, é possível suportar maior consumo de energia e, portanto, taxas mais altas, como 1,6T ou superior.
Comparação dos parâmetros de aparência dos módulos ópticos 800G:
O QSFP-DD geralmente é preferido em aplicações de telecomunicações e o OSFP é mais adequado para ambientes de data center. As principais diferenças entre os dois são:
1) Tamanho: o tamanho do OSFP é um pouco maior
2) Consumo de energia: O consumo de energia do OSFP é ligeiramente superior ao QSFP-DD.
3) Compatibilidade: QSFP-DD é perfeitamente compatível com QSFP28 e QSFP+, enquanto OSFP não é compatível.
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