ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ ทำลายอุปสรรคแบนด์วิธ: บทบาทเชิงกลยุทธ์ของ 800G QSFP-DD SR8 ในศูนย์ข้อมูลที่ขับเคลื่อนด้วย AI

การเพิ่มขึ้นของปัญญาประดิษฐ์และคอมพิวเตอร์ระดับไฮเปอร์สเกลทั่วโลกได้กระตุ้นให้เกิดความต้องการ800G QSFP-DD SR8ตัวรับส่งสัญญาณแสงซึ่งเป็นเทคโนโลยีหลักสำหรับการเชื่อมต่อข้อมูลความเร็วสูงแห่งอนาคต โมดูลที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้นำเสนออัตราข้อมูลรวมที่สูงถึง 800Gbps โดยใช้เทคโนโลยี 850nm VCSEL และการเชื่อมต่อ MPO-12 เพื่อลดช่องว่างระหว่างการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นและข้อจำกัดของโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ ในขณะที่ศูนย์ข้อมูลเปลี่ยนจากสถาปัตยกรรม 400G เป็น 800G800G QSFP-DD SR8กลายเป็นโซลูชันที่คุ้มค่าและประหยัดพลังงานที่สุดสำหรับการใช้งานระยะสั้น (สูงสุด 100 ม.) ด้วยการผสานรวมชิป DSP ขั้นสูงขนาด 7 นาโนเมตรและส่วนประกอบออปติคอลที่มีความแม่นยำสูง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสามารถใช้งานร่วมกับมาตรฐาน IEEE 802.3db และ QSFP-DD MSA ได้อย่างราบรื่น บทสรุปนี้สำรวจว่า 800G SR8 อำนวยความสะดวกในการปรับขนาดอย่างรวดเร็วของคลัสเตอร์ AI และสภาพแวดล้อมการประมวลผลบนคลาวด์ โดยให้ความหนาแน่นแบนด์วิดท์ที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลสมัยใหม่ ในขณะที่ยังคงรักษาฟอร์มแฟคเตอร์ที่กะทัดรัดและโปรไฟล์การระบายความร้อนที่สามารถจัดการได้

ที่800G QSFP-DD SR8(Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) เป็นตัวรับส่งสัญญาณไฟเบอร์ออปติกแบบเสียบปลั๊กได้ทันทีที่ออกแบบมาสำหรับลิงก์ 800 Gigabit Ethernet ผ่านไฟเบอร์มัลติโหมด เพื่อให้เข้าใจถึงแนวคิดหลัก เราต้องดูสถาปัตยกรรม "Double Density" ซึ่งมีอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า 8 เลน แตกต่างจากโมดูล QSFP แบบดั้งเดิม ตัวแปร DD ใช้พินไฟฟ้าสองแถวเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงโดยไม่ต้องเพิ่มพื้นที่ทางกายภาพของโมดูล

หัวใจสำคัญของ 800G SR8 คือเทคโนโลยี 8x100G PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4 ระดับ) แม้ว่ารุ่นก่อนๆ จะใช้ NRZ (Non-Return-to-Zero) หรือ 50G PAM4 แต่ 800G SR8 ก็ใช้ประโยชน์จาก 100G ต่อการปรับเลน ช่วยให้ช่องสัญญาณคู่ขนาน 8 ช่องทำงานพร้อมกันได้ โดยมีปริมาณงานรวม 800Gbps ออปติคัลเอ็นจิ้นประกอบด้วยอาร์เรย์ VCSEL (เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวช่องแนวตั้ง) ประสิทธิภาพสูง 850 นาโนเมตร และอาร์เรย์โฟโตไดโอด PIN ส่วนประกอบเหล่านี้ถูกรวมเข้ากับชุดประกอบย่อยแบบออปติคัลที่ออกแบบอย่างแม่นยำซึ่งสอดคล้องกับอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อ MPO-12 หรือ MPO-16 อย่างสมบูรณ์แบบ

นอกจากนี้ โมดูลยังรวมเอาชิป DSP (ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล) ที่ซับซ้อนซึ่งสร้างขึ้นจากเทคโนโลยีการผลิต 7 นาโนเมตร DSP มีหน้าที่รับผิดชอบในการชดเชยการปรับเวลา การปรับสมดุล และการชดเชยข้อผิดพลาดไปข้างหน้า (FEC) ช่วยลดการเสื่อมสภาพของสัญญาณที่เกิดจากการกระจายตัวของสีและสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า ซึ่งพบได้ทั่วไปที่ความถี่สูงพิเศษ ในทางกายภาพ โมดูลถูกห่อหุ้มไว้ในตัวเรือนโลหะผสมสังกะสีนำความร้อนพร้อมครีบระบายความร้อนในตัว ทำให้มั่นใจได้ว่าอุณหภูมิภายในจะคงอยู่ในช่วงการทำงานมาตรฐานที่ 0°C ถึง 70°C แม้จะอยู่ภายใต้สภาวะโหลดเต็มก็ตาม

เหตุใดอุตสาหกรรมจึงหันไปทาง800G QSFP-DD SR8? จุดที่เป็นปัญหานั้นง่ายมาก: ความหิวโหยของแบนด์วิธเทียบกับพื้นที่ทางกายภาพ เนื่องจากโมเดลการฝึกอบรม AI (เช่น LLM) เติบโตขึ้นอย่างมาก การรับส่งข้อมูลระหว่างสวิตช์ (การรับส่งข้อมูลตะวันออก-ตะวันตก) ภายในศูนย์ข้อมูลจึงทำให้เครือข่าย 100G และ 400G รุ่นเก่าหายใจไม่ออก

ข้อดีที่สำคัญ:

• ความหนาแน่นของแบนด์วิธที่ไม่มีใครเทียบได้: เหตุผลหลักในการนำโมดูลออปติคัล 800G SR8 มาใช้ก็คือความสามารถในการเพิ่มแบนด์วิดท์ของโมดูล 400G เป็นสองเท่าโดยไม่ต้องใช้พื้นที่แร็คเพิ่มเติม นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครือข่ายศูนย์ข้อมูลระดับไฮเปอร์สเกล ซึ่งพื้นที่แผงทุกมิลลิเมตรมีค่า

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ปรับให้เหมาะสม: สำหรับการใช้งานจำนวนมาก การใช้พลังงานต่อบิตถือเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญ 800G SR8 ใช้พลังงานน้อยกว่ามาก (โดยทั่วไป <14W) เมื่อเทียบกับการใช้โมดูล 400G แยกกันสองโมดูล การลดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (PUE) นี้เป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับศูนย์ข้อมูลสีเขียวที่ยั่งยืน

• การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนการเข้าถึงระยะสั้น: แม้ว่าโซลูชันโหมดเดี่ยว (เช่น DR8 หรือ FR8) จำเป็นสำหรับระยะทางไกล แต่ก็มีราคาแพง เทคโนโลยีการเข้าถึงระยะสั้น 850nm VCSEL ที่ใช้ใน SR8 มอบเส้นทางที่ประหยัดที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อ 100 เมตรบนไฟเบอร์ OM4 ซึ่งครอบคลุมมากกว่า 80% ของการเชื่อมต่อภายในแร็คของศูนย์ข้อมูลและการเชื่อมต่อระหว่างแร็คของศูนย์ข้อมูล

• ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังที่ไร้รอยต่อ: ฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP-DD ได้รับการออกแบบให้เข้ากันได้กับ QSFP28 และ QSFP56 แบบย้อนหลัง ช่วยให้ผู้ให้บริการเครือข่ายสามารถอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานทีละน้อย แทนที่จะทำการ "ริปและแทนที่" อย่างสมบูรณ์ของสวิตชิ่งแฟบริคความเร็วสูงของตน

ด้วยการมุ่งเน้นไปที่โซลูชันอีเธอร์เน็ต 800G และการเชื่อมต่อแบบออปติกที่มีความหน่วงต่ำ ผู้ซื้อสามารถพิสูจน์คลัสเตอร์ AI/ML ของตนในอนาคตกับการเติบโตของข้อมูลในอีกห้าปีข้างหน้า

ในสถานการณ์อุตสาหกรรมในโลกแห่งความเป็นจริง800G QSFP-DD SR8ได้รับการปรับใช้เป็นหลักในสถาปัตยกรรม "Leaf-Spine" ของศูนย์ข้อมูล Tier-1 ที่ทันสมัย ลองจินตนาการถึงคลัสเตอร์การประมวลผล AI ขนาดใหญ่ที่ GPU หลายพันตัวจำเป็นต้องสื่อสารโดยมีเวลาแฝงน้อยที่สุด ในที่นี้ 800G SR8 ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อที่สำคัญระหว่างสวิตช์ ToR (ด้านบนของแร็ค) และสวิตช์ Spine

การอภิปรายเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคสำหรับวิศวกร: เมื่อใช้โมดูลเหล่านี้ ตัวเชื่อมต่อ MPO-12 หรือตัวเลือกตัวเชื่อมต่อ MPO-16 มีความสำคัญ สำหรับ 800G SR8 อินเทอร์เฟซมาตรฐานมักจะใช้ 8 ช่องสัญญาณที่ใช้งานอยู่ วิศวกรต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วของสายเคเบิลหลัก MPO (ประเภท A, B หรือ C) ตรงกับข้อกำหนดของตัวรับส่งสัญญาณเพื่อรักษาเส้นทางสัญญาณ โมดูลรองรับระยะการส่งข้อมูล 60 ม. บน OM3 MMF และ 100 ม. บน OM4/OM5 MMF

แอปพลิเคชั่นที่สำคัญอีกตัวหนึ่งคือการกำหนดค่าฝ่าวงล้อม พอร์ต 800G เดียวบนสวิตช์ความหนาแน่นสูง (เช่นเดียวกับที่ใช้ชิปเซ็ต Tomahawk 5) สามารถแบ่งออกเป็นลิงก์ 400G SR4 สองลิงก์หรือลิงก์ 100G SR แปดลิงก์ กลยุทธ์ "จ่ายตามการเติบโต" นี้ได้รับความนิยมอย่างสูงจาก ISP CMIS 5.0 (ข้อกำหนดอินเทอร์เฟซการจัดการทั่วไป) ช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาพของโมดูลในเชิงลึก รวมถึงรายงานแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับกำลังการส่งผ่านแสง กำลังรับ กระแสไบแอสของเลเซอร์ และอุณหภูมิภายใน

ในระหว่างการติดตั้ง ผู้เชี่ยวชาญของเราแนะนำให้ทำการทดสอบอัตราข้อผิดพลาดบิต (BER) อย่างเข้มงวดก่อน FEC เนื่องจากสัญญาณ 800G PAM4 มีความไวต่อการสะท้อนสูง จึงมักนิยมใช้ตัวเชื่อมต่อ APC (Angled Physical Contact) เพื่อลดแสงสะท้อนกลับ และให้แน่ใจว่าระยะขอบของลิงก์ยังคงแข็งแกร่ง โมดูลของเราได้รับการทดสอบบนแพลตฟอร์ม Arista, Cisco และ Mellanox เพื่อให้มั่นใจว่าการสื่อสาร I2C และการทำแผนที่ EEPROM นั้นสอดคล้องกับเฟิร์มแวร์ของระบบโฮสต์ 100% ป้องกันข้อผิดพลาด "โมดูลที่ไม่รู้จัก" ซึ่งก่อให้เกิดทางเลือกทั่วไปที่ด้อยกว่า

ไตรมาสที่ 1:อะไรคือความแตกต่างระหว่าง800G QSFP-DD SR8และ800G OSFP SR8? ตอบ: ความแตกต่างที่สำคัญคือฟอร์มแฟคเตอร์ทางกายภาพ QSFP-DD มีขนาดเล็กกว่าและมีความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับโมดูลรุ่นเก่าของ QSFP OSFP มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย แต่มีความสามารถในการจัดการระบายความร้อนที่ดีกว่าสำหรับโมดูลที่มีกำลังสูงกว่า ทั้งสองให้ความเร็ว 800Gbps เท่ากันและเข้าถึง 100m บน OM4

ไตรมาสที่ 2:โมดูล 800G SR8 สามารถรองรับการส่งข้อมูล 100 ม. บนไฟเบอร์ OM3 ได้หรือไม่ ตอบ: ไม่ โดยทั่วไประยะการเข้าถึงสูงสุดสำหรับ 800G SR8 บนมัลติไฟเบอร์ OM3 คือ 60 เมตร เพื่อให้บรรลุการเชื่อมต่อ 100 เมตรที่เสถียรและมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่เพียงพอ จำเป็นต้องใช้ไฟเบอร์เกรด OM4 หรือ OM5 เนื่องจากมีแบนด์วิธโมดอลที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า

ไตรมาสที่ 3:โมดูลนี้จำเป็นต้องมีการแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า (FEC) หรือไม่ ตอบ: ใช่ การส่งข้อมูล 8x100G PAM4 ต้องใช้ระบบโฮสต์เพื่อเปิดใช้งาน FEC (โดยเฉพาะ RS(544,514) หรือที่คล้ายกัน) เพื่อให้ได้อัตราข้อผิดพลาดบิตหลัง FEC ที่ <1E-12 DSP ภายในของโมดูลทำงานควบคู่กับ FEC ของสวิตช์เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูล

ไตรมาสที่ 4:ข้อกำหนดในการทำความเย็นสำหรับ800G QSFP-DD SR8? ตอบ: โมดูลนี้ได้รับการออกแบบสำหรับช่วงอุณหภูมิเชิงพาณิชย์มาตรฐาน (0°C ถึง 70°C) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากใช้พลังงาน ~14W สวิตช์จึงต้องมีการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ (ปกติคือ >400 LFM) และใช้อินเทอร์เฟซแผงระบายความร้อนคุณภาพสูงที่มาจากกรง QSFP-DD

คำถามที่ 5:800G SR8 เข้ากันได้กับขั้วต่อ MPO-12 หรือ MPO-16 หรือไม่ ตอบ: โมดูล 800G SR8 ส่วนใหญ่ใช้อินเทอร์เฟซ MPO-16 เพื่อรองรับช่องส่ง 8 ช่องและรับ 8 ช่องแยกกัน อย่างไรก็ตาม บางเวอร์ชันรองรับ MPO-12 (ใช้ 4+4 เลน) หรือสายเคเบิลแยกเฉพาะ ตรวจสอบการกำหนดค่าพอร์ตออปติคัลเฉพาะของตัวรับส่งสัญญาณทุกครั้งก่อนซื้อสายเคเบิล

คำถามที่ 6:เครื่องมือวินิจฉัยใดบ้างที่รองรับการแก้ไขปัญหา ตอบ: โมดูล 800G ของเรารองรับ Digital Diagnostic Monitoring (DDM/DOM) ผ่านทางอินเทอร์เฟซ I2C ที่สอดคล้องกับ CMIS 5.0 ช่วยให้ผู้ดูแลระบบเครือข่ายสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์ เช่น ระดับพลังงานแสง Tx/Rx และอุณหภูมิโมดูลได้โดยตรงจากสวิตช์ CLI

ที่800G QSFP-DD SR8แสดงถึงการก้าวกระโดดครั้งยิ่งใหญ่ในเครือข่ายออปติก โดยมอบการเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง ใช้พลังงานต่ำ และคุ้มค่าตามที่การปฏิวัติ AI ต้องการ ด้วยการใช้ประโยชน์จากเลน 100G PAM4 และเทคโนโลยี VCSEL ช่วยให้มั่นใจได้ว่าศูนย์ข้อมูลสามารถขยายขนาดเพื่อตอบสนองความต้องการในอนาคตได้โดยไม่กระทบต่อความน่าเชื่อถือหรือพื้นที่ทางกายภาพ ในฐานะผู้นำด้านการผลิตตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล เรานำเสนอโซลูชัน 800G ประสิทธิภาพสูงที่ได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดซึ่งปรับให้เหมาะกับโทโพโลยีเครือข่ายเฉพาะของคุณ