У сучасному швидкоплинному світі потреба у високошвидкісній передачі даних досягла безпрецедентного рівня. Поява додатків штучного інтелекту та великих моделей зробила обчислювальну потужність ключовою інфраструктурою в індустрії штучного інтелекту. Оскільки попит на швидший зв’язок продовжує зростати, високошвидкісні оптичні модулі стали важливим компонентом серверів штучного інтелекту. У цій статті детально розглядається еволюція оптичних модулів 800G та їхній величезний потенціал в епоху штучного інтелекту.
01 Еволюція оптичних модулів 800G
Оптичний модуль відповідає за завдання перетворення фотоелектричних сигналів у мережевих з'єднаннях. Він відповідає за перетворення електричних сигналів в оптичні сигнали на кінці відправлення, а потім перетворення оптичних сигналів в електричні сигнали на кінці прийому після передачі через оптичні волокна.
З розвитком та інтеграцією оптоелектронних пристроїв їх продуктивність і пропускна здатність передачі продовжують покращуватися, а оптичним модулям потрібні вищі швидкості передачі та менші розміри для адаптації до різних сценаріїв використання. Методи пакування також постійно вдосконалюються. Менша упаковка та енергоспоживання означають, що оптичні модулі мають більшу щільність портів на комутаторах, і та сама потужність може керувати більшою кількістю оптичних модулів.
Збільшення вимог до пропускної здатності
Зростання вимог до пропускної здатності мало значний вплив на високошвидкісні оптичні модулі. З постійною появою нових технологій і попитом на передачу великомасштабних даних традиційні оптичні модулі 100G, 200G і 400G більше не можуть повністю задовольнити попит ринку. Щоб задовольнити зростаючий попит на пропускну здатність, оптичні модулі 800G стають трендом.
Зростання технології LPO
В епоху оптичних модулів 800G виділяється технологія лінійної оптики (LPO). LPO використовує лінійні аналогові компоненти в каналі передачі даних, усуваючи потребу в складній конструкції CDR або DSP. Порівняно з рішеннями DSP, LPO значно зменшує енергоспоживання та затримку, що робить його ідеальним для потреб обчислювальних центрів штучного інтелекту для підключення даних на короткій відстані, з високою пропускною здатністю, низьким енергоспоживанням і малою затримкою. Оскільки постачальники хмарних послуг розширюють свої обчислювальні ресурси, очікується, що рішення LPO, включаючи LPO 800G, захоплять значну частку ринку.
02 Упаковка оптичного модуля 800G
З постійним розвитком технологій форма упаковки оптичних модулів зазнала значних змін. Від ранньої упаковки GBIC до меншої упаковки SFP, до сьогоднішньої упаковки 800G QSFP-DD і OSFP. Ця тенденція розвитку не тільки відображає безперервне підвищення швидкості оптичних модулів, але також свідчить про прогрес у напрямку мініатюризації та можливості гарячої заміни. Сценарії застосування оптичних модулів 800G стають все більш широкими, охоплюючи кілька областей, таких як Ethernet, CWDM/DWDM, роз’єми, оптоволоконний канал і дротовий/бездротовий доступ.
Форм-фактор 800G QSFP-DD:
Чотириканальний модуль подвійної щільності малого форм-фактора, що підключається високошвидкісний. QSFP-DD наразі є пакетом, яким надають перевагу для оптичних модулів 800G, що дозволяє центрам обробки даних ефективно нарощувати та розширювати потужність хмари за потреби. Модуль QSFP-DD використовує 8-канальний електричний інтерфейс зі швидкістю до 25 Гбіт/с (модуляція NRZ) або 50 Гбіт/с (модуляція PAM4) на канал, забезпечуючи рішення агрегації до 200 Гбіт/с або 400 Гбіт/ с.
Переваги 800G QSFP-DD:
1. Він має низхідну сумісність і сумісний з упаковкою QSFP+/QSFP28/QSFP56 QSFP.
2. Використовує інтегрований з’єднувач у клітці 2 × 1, який може підтримувати системи з’єднувачів у клітці з одинарною та подвійною висотою.
3. Мінімальна теплова потужність 12 Вт на модуль досягається за допомогою з’єднувачів SMT і каркаса 1xN. Вища теплоємність може зменшити вимоги до функції розсіювання тепла оптичного модуля, тим самим зменшуючи деякі непотрібні витрати.
4. При розробці QSFP-DD робоча група MSA повністю врахувала гнучкість використання користувачами та прийняла конструкцію ASIC, яка підтримує декілька швидкостей інтерфейсу та має зворотну сумісність (сумісний із QSFP+/QSFP28), тим самим зменшуючи витрати на порт і розгортання обладнання витрати.
Форм-фактор OSFP 800G:
OSFP — це новий тип оптичного модуля, набагато менший за CFP8, але трохи більший за QSFP-DD. Має 8 високошвидкісних електричних каналів. Кожна передня панель 1U підтримує 32 порти OSFP. Завдяки вбудованому радіатору він може значно покращити розсіювання тепла. продуктивність.
Переваги 800G OSFP:
1. Модуль OSFP розроблено з 8 каналами, що безпосередньо підтримує загальну пропускну здатність до 800G, завдяки чому досягається більша щільність пропускної здатності.
2. Оскільки упаковка OSFP підтримує більше каналів і вищі швидкості передачі даних, вона може забезпечити вищу продуктивність і більші відстані передачі.
3. Модулі OSFP мають чудову конструкцію розсіювання тепла та можуть витримувати високе енергоспоживання.
4.OSFP розроблено для підтримки вищих ставок у майбутньому. Завдяки більшому розміру модуля OSFP можна підтримувати більш високе енергоспоживання і, отже, вищі швидкості, наприклад 1,6 Т або вище.
Порівняння параметрів зовнішнього вигляду оптичних модулів 800G:
QSFP-DD зазвичай надають перевагу в телекомунікаційних програмах, а OSFP більше підходить для середовищ центрів обробки даних. Основні відмінності між ними:
1) Розмір: розмір OSFP трохи більший
2) Енергоспоживання: Енергоспоживання OSFP трохи вище, ніж QSFP-DD.
3) Сумісність: QSFP-DD ідеально сумісний з QSFP28 і QSFP+, тоді як OSFP несумісний.
