Gwybodaeth

Mae twf aruthrol cyfrifiadura cwmwl, deallusrwydd artiffisial, a dadansoddeg data mawr wedi gyrru’r galw am drawsderbynyddion optegol lled band uchel, hwyrni isel, ynni-effeithlon a chost-effeithiol. Yng nghyd-destun pensaernïaeth rhwydwaith yn esblygu o 100G i400Ga thu hwnt, yQSFP{0}}DDmae ffactor ffurf pecynnu wedi dod yn ateb y diwydiant i'r heriau hyn, gan ddyblu'r dwysedd I / O sydd ar gael wrth gynnal cydnawsedd yn ôl â'r presennolQSFPseilwaith. Ymhlith yr amrywiol amrywiadau QSFP-DD, mae datrysiad DR4 (Lôn Dwysedd Deuol 4{{{{}}) yn sefyll allan yn arbennig mewn cymwysiadau pellter byr.

Pwysigrwydd QSFP{0}}DD DR4

QSFP{0}}DD DR4 trosglwyddyddion optegolyn dechnoleg allweddol i weithredwyr canolfannau data uwchraddio eu rhwydweithiau iddicyflymder 400Gheb ailwampio’r seilwaith presennol yn llwyr. Mae'r modiwlau hyn yn darparu trwybwn 400Gbps dros ffeibr modd sengl hyd at 500 metr, gan wasanaethu rhyng-gysylltiadau o fewn-canolfan ddata, cysylltiadau switsh rac i graidd ar frig, a chlystyrau cyfrifiadura perfformiad uchel. Mae'rDR4mae'r datrysiad yn mynd i'r afael yn bennaf ag uchafu dwysedd porthladdoedd mewn-amgylcheddau cyfyngedig gan ddarparu llwybr mudo clir o systemau etifeddol.

Modiwl Optegol QSFP{0}DD DR4

Pensaernïaeth cyfradd data:Pob unDR4modiwl yn cyflwyno400Gtrwybwn trwy ddefnyddio pedair sianel optegol gyfochrog, gyda phob sianel yn gweithredu ar 100Gbps. hwn4x100Gmae pensaernïaeth yn defnyddio amgodio PAM4 i gyflawni cyfraddau data uchel tra'n cynnal cywirdeb signal.

Pellter trosglwyddo:Mae modiwlau DR4 yn cefnogi trosglwyddiad dros ffibr un modd - (OS2) hyd at 500 metr. Mae'r pellter hwn wedi'i optimeiddio ar gyfer rhaglenni o fewn-canolfannau data lle nad oes angen pellteroedd hir iawn, ond mae cysylltedd cyflymder uchel dibynadwy yn hanfodol.

Defnydd pŵer:Mae'r defnydd pŵer nodweddiadol yn llai na 12 wat. Mae rheolaeth thermol uwch yn sicrhau gweithrediad dibynadwy hyd yn oed mewn gosodiadau dwysedd uchel.

Rhyngwyneb ffisegol:Mae'r modiwl yn cynnwys rhyngwyneb trydanol 8 lôn sy'n cydymffurfio â'rQSFP{0}}DDmanyleb, wedi'i lleoli mewn ffactor ffurf o tua 18.35mm × 89.4mm. Mae'r dyluniad dwysedd deuol yn caniatáu 36 o borthladdoedd mewn switsh 1U, gan ddyblu dwysedd y porthladd o'i gymharu â thraddodiadolQSFPmodiwlau.

Math o ffibr a chysylltydd: DR4fel arfer yn defnyddio ffibr modd sengl cyfochrog (OS2) gydaCysylltwyr MPO, gan ddarparu trosglwyddiad 400Gbps o fewn 500 metr. Mae hyn yn wahanol iQSFP-100G-DR-Ssianel arddull sengl-yn agosáu, gan fod y modiwl DR4 yn gweithredu fel un cyflawntransceiver 400Gateb.

Amrediad tymheredd:Mae'r rhan fwyaf o fodiwlau DR4 yn gweithredu'n ddibynadwy o fewn yr ystod o 0 gradd i 70 gradd.
 

Technolegau ac Egwyddorion Craidd

Technoleg Modiwleiddio PAM4

Mae PAM4 (4-Modyliad Osgled Pwls Lefel) yn cynrychioli newid sylfaenol mewn technoleg signal optegol. Yn wahanol i amgodio NRZ (Non-Dychwelyd-i-Zero) traddodiadol, sy'n defnyddio dwy lefel signal i gynrychioli data deuaidd, mae PAM4 yn defnyddio pedair lefel osgled gwahanol i amgodio dau did y symbol.
 

Sut mae PAM4 yn gweithio:Mewn signal PAM4, gall pob symbol gynrychioli un o bedwar cyflwr: 00, 01, 10, neu 11. Mae hyn i bob pwrpas yn dyblu'r gyfradd trosglwyddo data heb gynyddu'r gyfradd baud. Er enghraifft, gall signal 26.5625 GBaud gan ddefnyddio PAM4 drosglwyddo 53.125 Gbps o ddata, tra byddai defnyddio NRZ ond yn trosglwyddo 26.5625 Gbps.

Manteision ar gyfer DR4:Mae modiwleiddio PAM4 yn galluogi modiwlau DR4 i gyflawni 100Gbps y sianel heb fod angen cydrannau electronig amledd rhy uchel neu oddefiannau gwasgariad hynod dynn.

Ystyriaethau signal:O'i gymharu â NRZ, mae gan signalau PAM4 ymyl sŵn is oherwydd y bylchau llai rhwng lefelau osgled. Mae cywiro gwallau ymlaen uwch (FEC), prosesu signal digidol (DSP), a chylchedau analog manwl yn gweithio gyda'i gilydd i gynnal cyfraddau gwall didau derbyniol hyd yn oed o dan amodau signal gostyngol i{3}}sŵn.

Technoleg blwch gêr

Mae blwch gêr yn elfen hanfodol sy'n pontio'r diffyg cyfatebiaeth cyflymder rhwng y rhyngwyneb trydanol gwesteiwr a chyfraddau sianel optegol. YnQSFP{0}}DD DR4modiwlau, mae'r Gearbox yn perfformio trosi cyfradd data cymhleth a dyraniad sianel. Mae'r gwesteiwr yn darparu wyth sianel drydanol 50Gbps (8 × 50G PAM4) ar ryngwyneb y modiwl. Mae'r Gearbox yn trosi'r signal trydanol 8-sianel 400G hwn yn bedair sianel optegol 100Gbps (4 × 100G PAM4) i'w drosglwyddo dros ffibr. Mae ymarferoldeb sy'n ymwybodol o brotocol y Gearbox modern yn cynnal ffiniau pecynnau, yn rheoli rheolaeth llif, ac yn alinio data yn gywir ar draws sianeli lluosog i atal llygredd data wrth drawsnewid.

Optimeiddio perfformiad:Mae dyluniad y Gearbox yn ymgorffori byffro, cylchedau croesi parth cloc, a chydraddoli addasol i leihau hwyrni a jitter. Mae'r nodweddion hyn yn lleihau'r gorbenion y mae trosi trydanol yn ei ychwanegu at y llwybr trawsyrru cyffredinol.

Rhyngwyneb MDC

Mae'r rhyngwyneb MDC yn brotocol safonol sy'n gydnaws ag I2C sy'n darparu galluoedd monitro a rheoli sylfaenol ar gyferQSFP{0}}DDmodiwlau. Trwy'r rhyngwyneb MDC, gall gweithredwyr rhwydwaith gael mynediad at wybodaeth amser real ynghylch tymheredd modiwl, foltedd cyflenwi, trawsyrru pŵer optegol, derbyn pŵer optegol, a cherrynt gogwydd laser. Mae'r rhyngwyneb MDC yn caniatáu i'r gwesteiwr ffurfweddu paramedrau modiwl, gan gefnogi senarios defnyddio amrywiol a strategaethau optimeiddio.

QSFP{0}}Mae modiwlau DD yn gweithredu map cof safonol a ddiffinnir gan fanylebau'r diwydiant, gan sicrhau cysondeb y rhyngwyneb rheoli ar draws gwerthwyr, gan symleiddio rheolaeth rhwydwaith, a lleihau cymhlethdod integreiddio. Mae'r tair technoleg graidd hyn yn gweithio ar y cyd i gyflawni trosglwyddiad 400G dibynadwy.QSFP{0}}DD DR4rhaid i fodiwlau optegol gydymffurfio â safon QSFP-DD MSA, safon IEEE 802.3bs, a safon OIF CEI-56G-PAM4.

Cymhariaeth â FR4/LR4

Mae'rQSFP{0}}DD 400Gmae'r gyfres yn cynnwys sawl math o ryngwyneb, pob un wedi'i optimeiddio ar gyfer gwahanol ofynion trosglwyddo. Y tri datrysiad prif ffrwd yw DR4, FR4, a LR4.

Cymhariaeth o'r tri rhyngwyneb 400G:

Pensaernïaeth Trawsyrru Optegol:

Dewis Senario Cais:

Sylwer: Mae safon DR4 wedi'i diffinio ar gyfer cymwysiadau ffibr modd sengl. Ar gyfer defnydd ffibr amlfodd, cyfeiriwch at safonau rhyngwyneb eraill megis400G SR8.

O ran mathau o gysylltwyr,DR4yn defnyddio aMPO-12cysylltydd cyfochrog (8-craidd ffibr rhuban), traFR4aLR4defnyddio dwplecsCysylltwyr LC(2-modd sengl craidd). Gosodiadau trosoleddCeblau Cisco DACdylai wirio a yw'n gydnaws â'r platfform switsh penodol a'r gwerthwr modiwlau cyn ei osod.

Manteision DR4

Ar yr haen gorfforol,QSFP{0}}DD DR4gall modiwlau optegol ddefnyddio 36400Gporthladdoedd o fewn 1U o ofod rac - dwbl dwysedd porthladd QSFP traddodiadol - sy'n trosi'n uniongyrchol i arbedion cost ar gyfer canolfannau data gyda chyfyngiadau gofod rac tynn. O ran effeithlonrwydd ynni, mae modiwlau DR4 yn cadw defnydd pŵer o dan 12W, gan ddefnyddio technoleg laser DFB neu EML i gyflawni trosglwyddiad modd sengl perfformiad uchel; arbedion ynni cronnol yn sylweddol ar raddfa, tra hefyd yn lleihau llwythi system oeri. Yn economaidd, mae DR4 yn defnyddio ffibr modd sengl (OS2) i ddarparu pellter trawsyrru dibynadwy o 500 metr, gyda chostau modiwl30–50% yn is na FR4/LR4. Yn ogystal, mae DR4 yn cydymffurfio'n llawn âQSFP{0}}DDSafonau MSA ac IEEE 802.3bs, gan sicrhau rhyngweithrededd gwerthwyr aml--. Ar yr un pryd,QSFP{0}}DDporthladdoedd yn gydnaws yn ôl âQSFP/QSFP28modiwlau, gan gefnogi strategaeth uwchraddio rhwydwaith fesul cam sy'n amddiffyn buddsoddiadau presennol yn effeithiol.