ข่าว บริษัท เกี่ยวกับ เจาะลึก Huawei QSFP-DD-400G-SR4: อนาคตของการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลความหนาแน่นสูง

เจาะลึก Huawei QSFP-DD-400G-SR4: อนาคตของการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลความหนาแน่นสูง

1. สรุป

ที่หัวเว่ยQSFP-DD-400G-SR4ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลแสดงถึงจุดสุดยอดของเทคโนโลยีการเชื่อมต่อความเร็วสูงในระยะสั้น ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการของศูนย์ข้อมูลไฮเปอร์สเกลที่ทันสมัย

ในขณะที่การรับส่งข้อมูลทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้น มาตรฐาน 400GBASE-SR4 มอบเส้นทางที่มีประสิทธิภาพและมีความหนาแน่นสูงสำหรับการส่งข้อมูล 400Gbps บนมัลติโหมดไฟเบอร์ (MMF) โดยใช้ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตรที่สอดคล้องกัน โมดูลนี้ใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ความหนาแน่นสองเท่า (DD) เพื่อรักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง ในขณะที่เพิ่มความหนาแน่นของพอร์ตเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า ครอบคลุมระยะทางสูงสุด 50 เมตรผ่านตัวเชื่อมต่อ MPO-APC ตอบสนองความต้องการที่สำคัญสำหรับลิงก์ที่มีความหน่วงต่ำและมีแบนด์วิธสูงในสถาปัตยกรรมสไปน์ลีฟสมัยใหม่

บล็อกทางเทคนิคนี้จะสำรวจคุณลักษณะทางกายภาพ ข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ และสถานการณ์การใช้งานของโซลูชันที่เข้ากันได้กับ Huawei เพื่อให้มั่นใจว่าผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อและวิศวกรเครือข่ายสามารถปรับโครงสร้างพื้นฐานออปติคัลของตนให้เหมาะสมได้อย่างมั่นใจ การใช้โมดูลเหล่านี้ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถมั่นใจได้ว่าเครือข่ายของตนยังคงมีความยืดหยุ่นต่อภาระงาน AI และคลาวด์คอมพิวติ้งที่เพิ่มขึ้น

2. อะไร

ที่หัวเว่ยQSFP-DD-400G-SR4(Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) เป็นโมดูลออปติคัลล้ำสมัยที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันอีเทอร์เน็ต 400 กิกะบิต ในทางกายภาพ ลักษณะ "ความหนาแน่นสองเท่า" หมายถึงแถวที่สองของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ทำให้โมดูลสามารถรองรับอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า 8 เลนได้

ต่างจากโมดูล SR8 แบบดั้งเดิมที่ใช้ 8 เลนของ 50G PAM4 ตัวแปร SR4 ใช้ประโยชน์จากซิลิคอนโฟโตนิกขั้นสูงหรือเทคโนโลยี VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) ประสิทธิภาพสูงเพื่อส่งข้อมูลผ่าน 4 เลน โดยแต่ละเลนทำงานที่ 100Gbps

การเปลี่ยนไปใช้การส่งสัญญาณ 100G ต่อเลนถือเป็นก้าวสำคัญในวิศวกรรมด้านแสง ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของส่วนประกอบย่อยด้านแสงภายใน โมดูลทำงานที่ความยาวคลื่นกึ่งกลาง 850 นาโนเมตรบนไฟเบอร์แบบหลายโหมด (OM3, OM4 หรือ OM5) มีอินเทอร์เฟซ MPO-12 ซึ่งใช้การขัดเงา APC (Angled Physical Contact) โดยเฉพาะ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดแสงสะท้อนกลับที่อาจทำให้ความสมบูรณ์ของสัญญาณ PAM4 ลดลง ขนาดทางกายภาพเป็นไปตาม QSFP-DD MSA (ข้อตกลงหลายแหล่ง) อย่างเคร่งครัด ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพเชิงความร้อนและความเหมาะสมทางกลไกในสวิตช์ความหนาแน่นสูง เช่น ซีรีส์ Huawei CloudEngine

จากจุดยืนทางเทคนิค โมดูลได้รวม DSP (ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล) ที่ซับซ้อนเพื่อจัดการการส่งสัญญาณ PAM4 (การปรับแอมพลิจูดพัลส์ 4 ระดับ) DSP นี้ชดเชยการกระจายตัวของสีและความบกพร่องทางแสงอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในการส่งข้อมูลความเร็วสูงผ่าน MMF

ด้วยรูปแบบการใช้พลังงานที่โดยปกติจะต่ำกว่า 10W จะทำให้ความต้องการด้านประสิทธิภาพขั้นสุดยอดสมดุลกับข้อจำกัดในการระบายความร้อนของฮาร์ดแวร์แบบติดตั้งบนชั้นวางสมัยใหม่ การรวม KP4 FEC (การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า) ภายในระบบโฮสต์ทำให้มั่นใจได้ว่าอัตราข้อผิดพลาดบิตจะยังคงอยู่ในขีดจำกัดที่ยอมรับได้สำหรับการส่งข้อมูลที่มีภารกิจสำคัญ

3. ทำไม

การเปลี่ยนไปใช้ 400G ไม่ใช่เรื่องฟุ่มเฟือยอีกต่อไป แต่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับองค์กรและผู้ให้บริการระบบคลาวด์ที่เผชิญกับการเติบโตแบบก้าวกระโดดใน AI, การเรียนรู้ของเครื่องจักร และปริมาณงานการประมวลผลบนคลาวด์ ที่หัวเว่ยQSFP-DD-400G-SR4มีข้อได้เปรียบที่น่าสนใจหลายประการ ซึ่งช่วยแก้ไขจุดบกพร่องหลักของความสามารถในการขยายขนาดเครือข่ายและต้นทุนการดำเนินงาน

ความหนาแน่นของพอร์ตที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการขยายขนาด:

ด้วยการใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP-DD ศูนย์ข้อมูลจึงสามารถบรรลุความหนาแน่นที่ไม่เคยมีมาก่อน การออกแบบ "ความหนาแน่นสองเท่า" อนุญาตให้มีพอร์ต 36 พอร์ต 400G ในแชสซี 1U ซึ่งให้ความสามารถในการสลับสูงสุด 14.4 Tbps นี่คือการปรับปรุงที่สำคัญเหนือระบบ 100G QSFP28 แบบเดิม ซึ่งช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถขยายได้การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลแบนด์วิธสูงโดยไม่ต้องเพิ่มปริมาณทางกายภาพหรือค่าใช้จ่ายด้านพลังงานต่อกิกะบิต

การเชื่อมต่อการเข้าถึงระยะสั้นที่คุ้มค่า:

สำหรับการเชื่อมต่อภายในแร็คหรือแร็คทูแร็ค ไฟเบอร์แบบหลายโหมดยังคงเป็นสื่อที่คุ้มค่าที่สุด มาตรฐาน SR4 กำหนดเป้าหมายไปที่ช่วง 50 เมตรเหล่านี้โดยเฉพาะ ด้วยการใช้ส่วนประกอบออปติคอลน้อยกว่า SR8 (4 แชนเนลเทียบกับ 8) สถาปัตยกรรม SR4 จึงลดต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมด (TCO)สำหรับการโยกย้าย 400G ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับโซลูชั่นเครือข่ายระดับไฮเปอร์สเกลโดยที่ลิงก์หลายพันลิงก์ถูกปรับใช้พร้อมกัน

เวลาแฝงต่ำสำหรับ AI และ HPC:

คลัสเตอร์ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (HPC) มีความไวอย่างยิ่งต่อความล่าช้าระดับไมโคร การรวม DSP ความเร็วสูงในโมดูล SR4 ที่เข้ากันได้กับ Huawei ช่วยให้มั่นใจในการกู้คืนสัญญาณที่แข็งแกร่งโดยมีเวลาแฝงน้อยที่สุด นี้โมดูลออปติคัล 400G เวลาแฝงต่ำประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผล GPU แบบซิงโครไนซ์และการซิงโครไนซ์ฐานข้อมูลแบบกระจาย

ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังและการพิสูจน์อักษรในอนาคต:

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของมาตรฐาน QSFP-DD คือความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง กรงได้รับการออกแบบให้ยอมรับโมดูล QSFP28 และ QSFP56 มาตรฐาน ซึ่งช่วยให้มีเส้นทางการอัพเกรดแบบเซโดยที่ลิงก์ 100G เก่าสามารถอยู่ร่วมกับลิงก์ 400G ใหม่ในฮาร์ดแวร์เดียวกันได้ เพื่อปกป้องโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายออปติกการลงทุนในขณะที่เปลี่ยนไปใช้การเชื่อมต่อ 400GBASE-SR4.

4. อย่างไร

กำลังปรับใช้หัวเว่ยQSFP-DD-400G-SR4ต้องการความเข้าใจที่เหมาะสมยิ่งเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์และการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ ในแอปพลิเคชันศูนย์ข้อมูลอุตสาหกรรมทั่วไป เช่น พื้นการซื้อขายทางการเงินขนาดใหญ่หรือผู้ให้บริการระบบคลาวด์ โมดูลเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้ในสถาปัตยกรรม "Leaf-to-Spine"

เมื่อเชื่อมต่อสวิตช์ Leaf (เช่น Huawei CloudEngine 9860) กับสวิตช์ Spine (เช่น Huawei CloudEngine 12800) โมดูล 400G SR4 จะถูกเสียบเข้าไปในพอร์ต QSFP-DD การเชื่อมต่อทำโดยใช้สายแพทช์คอดหลายโหมด MPO-12 APC จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบข้อกำหนด "APC" (การสัมผัสทางกายภาพแบบทำมุม)

ต่างจากตัวเชื่อมต่อ "PC" หรือ "UPC" แบบดั้งเดิมที่ใช้ในยุค 10G/40Gbps การส่งสัญญาณ PAM4 100G ต่อเลนมีความไวสูงต่อการสูญเสียแสงกลับ มุม 8 องศาของปลอกโลหะ APC ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแสงสะท้อนจะถูกดูดซับเข้าสู่การหุ้ม โดยรักษาแผนผังสายตาที่สะอาดเพื่อให้ DSP ถอดรหัส

ในสถานการณ์ฉุกเฉิน 400G SR4 มีความสามารถรอบด้านเป็นพิเศษ เมื่อใช้สายเคเบิลแยก พอร์ต 400G เดียวสามารถแบ่งออกเป็นลิงก์ 100G สี่ลิงก์ (4x100GBASE-SR) นี่เป็นกลยุทธ์การใช้งานทั่วไปเมื่อเชื่อมต่อสวิตช์คอร์ 400G ระดับไฮเอนด์เข้ากับ NIC ของเซิร์ฟเวอร์ 100G ที่มีอยู่ ความสามารถนี้ช่วยให้สามารถปรับขนาด "จ่ายตามการเติบโต" โดยที่คอร์แฟบริคได้รับการอัปเกรดเป็น 400G ก่อน ในขณะที่เลเยอร์การเข้าถึงได้รับการอัปเดตเมื่อเวลาผ่านไป

พารามิเตอร์ทางเทคนิคมีบทบาทอย่างมากในการปรับใช้ที่ประสบความสำเร็จ โมดูลทำงานภายในช่วงอุณหภูมิเชิงพาณิชย์ 0°C ถึง 70°C ในระหว่างการติดตั้ง วิศวกรจะต้องตรวจสอบอินเทอร์เฟซ Digital Optical Monitoring (DOM) ช่วยให้สามารถติดตามพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์เช่นพลังงานแสง TX/RX, กระแสไบแอสของเลเซอร์ และอุณหภูมิภายใน เพื่อให้ลิงก์ได้รับการพิจารณาว่ามีประสิทธิภาพดีที่ 400G อัตราข้อผิดพลาดบิต (BER) ของ Pre-FEC (การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า) จะต้องอยู่ภายในเกณฑ์ที่กำหนดโดย IEEE 802.3bs การใช้งานของ Huawei มักจะรวมถึงการวินิจฉัยที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อคาดการณ์ความล้มเหลวของลิงก์ที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อการรับส่งข้อมูล ทำให้เป็นตัวเลือกที่ "ชาญฉลาด" สำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีความสำคัญต่อภารกิจ จำเป็นต้องทำความสะอาดใบหน้า MPO-APC อย่างเหมาะสมเช่นกัน แม้แต่ฝุ่นขนาดเล็กจิ๋วก็สามารถทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญที่ความเร็ว 100G ต่อเลน

5. คำถามที่พบบ่อย

1.เป็นหัวเหว่ยQSFP-DD-400G-SR4เข้ากันได้กับยี่ห้ออื่น?

ใช่ แม้ว่าจะเป็นแบรนด์ของ Huawei แต่โมดูลเหล่านี้เป็นไปตามมาตรฐาน QSFP-DD MSA และ IEEE 802.3bs ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกับสวิตช์อื่นๆ ตามมาตรฐาน MSA แม้ว่าเราจะแนะนำให้ตรวจสอบการเข้ารหัส EEPROM เฉพาะเพื่อการรับรู้ผู้ขายและฟังก์ชัน DOM ที่ราบรื่น

2. เหตุใดโมดูลนี้จึงใช้ MPO-APC แทน MPO-UPC

ที่ความเร็ว PAM4 100G ต่อเลน การสะท้อนของสัญญาณเป็นปัญหาสำคัญ ตัวเชื่อมต่อ MPO-APC มีส่วนหน้าที่ทำมุม 8 องศาซึ่งลดการสะท้อนกลับ (การสูญเสียการย้อนกลับ) ซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณที่จำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณ 400GBASE-SR4

3. 400G SR4 รองรับระยะทางสูงสุดเท่าใด

มาตรฐาน 400G SR4 ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีการเข้าถึงระยะสั้น รองรับสูงสุด 30 เมตรบน OM3 MMF และสูงสุด 50 เมตรบน OM4 หรือ OM5 MMF ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเดินสายบนสุดของชั้นวางและปลายแถวภายในศูนย์ข้อมูล

4. โมดูลนี้รองรับโหมดฝ่าวงล้อม 4x100G หรือไม่

ใช่ Huawei QSFP-DD 400G SR4 สามารถกำหนดค่าให้ทำงานเป็นช่อง 100G แยกกันได้ 4 ช่อง ซึ่งต้องใช้สายเคเบิลแยก MPO-to-LC หรือ MPO-to-MPO ขนาด 1x4 และการกำหนดค่าพอร์ตที่เหมาะสมบนฝั่งซอฟต์แวร์สวิตช์

5. ตัวรับส่งสัญญาณ Huawei ใช้พลังงานเท่าใด

โดยทั่วไปแล้วการใช้พลังงานจะน้อยกว่า 10W DSP ประสิทธิภาพสูงและไดรเวอร์ VCSEL ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจายความร้อนยังคงสามารถจัดการได้ แม้ในการกำหนดค่าสวิตช์ความหนาแน่นสูงโดยมีพอร์ตทั้งหมดอยู่เต็ม เพื่อป้องกันการควบคุมปริมาณความร้อน

6. 400G SR4 ต้องใช้ FEC หรือไม่

ใช่ การแก้ไขข้อผิดพลาดการส่งต่อ (โดยเฉพาะ KP4 FEC) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอีเทอร์เน็ต 400G ตัวรับส่งสัญญาณทำงานร่วมกับกลไก FEC ของสวิตช์โฮสต์เพื่อให้แน่ใจว่าการรับส่งข้อมูลปราศจากข้อผิดพลาดผ่านลิงก์ไฟเบอร์แบบหลายโหมดโดยการแก้ไขข้อผิดพลาดบิตแบบเรียลไทม์

6. บทสรุป

ที่หัวเว่ยQSFP-DD-400G-SR4เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้สำหรับการปรับปรุงเครือข่ายศูนย์ข้อมูลให้ทันสมัย ​​โดยนำเสนอการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างความหนาแน่นสูง ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความคุ้มค่า ด้วยการสร้างมาตรฐานให้กับเทคโนโลยี 100G ต่อเลนและฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP-DD ทำให้เกิดเส้นทางที่ชัดเจนและปรับขนาดได้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์และ AI รุ่นต่อไป ไม่ว่าคุณกำลังมองหาวิธีขจัดปัญหาคอขวดของแบนด์วิธหรือลดพื้นที่ในแร็ค โมดูลนี้มอบความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่ต้องการโดยองค์กรอุตสาหกรรมชั้นนำในปัจจุบัน

พร้อมที่จะอัพเกรดความจุเครือข่ายของคุณแล้วหรือยัง?

ทีมผู้เชี่ยวชาญด้านการมองเห็นของเราพร้อมที่จะช่วยคุณออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน 400G ที่สมบูรณ์แบบติดต่อเราวันนี้เพื่อรับการเสนอราคาจำนวนมาก ขอแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ฉบับเต็ม หรือกำหนดเวลาการให้คำปรึกษาด้านเทคนิคสำหรับการใช้งาน Huawei เฉพาะของคุณ อย่าปล่อยให้ฮาร์ดแวร์รุ่นเก่ามาทำให้นวัตกรรมของคุณช้าลง