Neue steckbare Formfaktoren
Mit dem Bau und der Umgestaltung von Rechenzentren, die Rechenzentren für die Unterstützung von Rechen-, Speicher- und Content-Delivery-Diensten mit höherer Bandbreite ausgelegt sind, müssen sich auch die Komponenten ändern, die für ihre Verbindung verwendet werden – und steckbare Edge-montierbare Module sind ein gutes Beispiel dafür.
Was sind steckbare Module?
Entwickelt für Telekommunikations- und Datenkommunikationsanwendungen, bieten am Rand montierte steckbare Käfige an Netzwerkgeräten Standardschnittstellen, sodass steckbare Module eingesetzt und angepasst werden können. Steckbare Module können aktiv (Stromverbrauch) oder passiv (verbrauchen keinen Strom) sein, und die Übertragungsmedien können Kupfer oder Glasfaser sein, wobei industrielle Netzwerkstandards (z. B. Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand) eingehalten werden können.
10G SFP+ (1 elektrische Spuren) und 40G QSFP+ (6 parallele elektrische Spuren) steckbare Module sind seit Jahren ein großer Markterfolg. Die gleichen mechanischen Formfaktoren (SFP28 und 100G QSFP28) wurden verwendet, um 25G einspurige und 4× 25G parallele Lanes zu unterstützen.
Unterschiedliche physikalische Medien können kostengünstige, optimierte Verbindungen für unterschiedliche Reichweiten und Rechenzentrumsarchitekturen unterstützen:
- Twinax Direct Attached Copper (-CRx) für Verbindungen innerhalb von Schaltschränken, bis zu 5 m Reichweite
- Multimode-Faser-Verbindungen (-SRx), bis zu einigen hundert Metern Reichweite
- Singlemode-Faserverbindungen (-PSM, -DRx, -FRx, -LRx), bis zu 10 km Reichweite
Hinweis: 'x' steht für die Anzahl der elektrischen Parallelspuren im PMD-Sublayer (Physical Media Dependent).
Neue steckbare Formfaktoren und schnellere Ethernet-Geschwindigkeiten
Bei 200G und 400G können jedoch die Entwicklung der Datenübertragungstechnologie (NRZ-Modulationsformat) und die herkömmlichen One-Lane-SFP- und Vier-Lane-QSFP-Formfaktoren mit den drohend hohen Bandbreitenanforderungen nicht mehr Schritt halten.
Das Modulationsformat PAM4 wurde für serielle elektrische und optische Verbindungen über 50G (und darüber hinaus) eingeführt, um eine schwerwiegende Verschlechterung der Signalintegrität bei höheren Frequenzen zu verhindern.
Es wurden neue Acht-Lane-Formfaktoren (QSFP-DD und OSFP) entwickelt, um 8× 25G- und 8× 50G-PAM4-Signalisierung zu unterstützen, um 200G- und 400G-Ports zu unterstützen.
QSFP-DD unterstützt die gleiche Blendendichte und ist abwärtskompatibel mit QSFP-Modulen mit einer maximalen Nennleistung von 14 W.
OSFP unterstützt die parallele Datenübertragung mit acht Bahnen und effizienter Wärmeableitung für eine Vielzahl von Verbindungsanwendungen, einschließlich Verbindungen in Metro-Rechenzentren, mit einer maximalen Nennleistung von 16 W.
Kleinere steckbare Formfaktoren mit höherer Dichte, wie z. B . μQSFP und SFP-DD, wurden entwickelt, um die I/O-Dichte switch Blenden zu erhöhen. Kostenoptimierte Formfaktoren, wie RCx, sind erhältlich, um das steckbare Design für hochvolumige, passive Kupferverbindungen innerhalb von Schaltschränken zu vereinfachen.
Ein neuer Formfaktor – RCx (RC1, RC2, RC4) – wurde als kostengünstiges passives Kupfer-Steckverbinder- und Kabelsystem eingeführt, das speziell für die Verbindung innerhalb von Schaltschränken (<3 m) in 25G-, 50G- und 100G-Ethernet entwickelt wurde.
Dieses neue Design bietet gegenüber den gängigsten SFP- und QSFP-Steckverbindern mehrere Vorteile für großvolumige Server-zu-switch Verbindungen innerhalb von Schaltschränken:
- Es unterstützt einfaches, kostengünstiges, stromsparendes, passives Direct-Attach-Kupfer (DAC), ohne Stromversorgung, Re-Timer, EEPROMs oder I2C-Schnittstellen.
- Es benötigt viel weniger Platz auf der Platine für den steckbaren Käfig, was das Design und die Kosten des switch - und Netzwerkadapters vereinfacht
- Kein zusätzliches Breakout-Kabeldesign erforderlich
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Über den Autor
Mit 13 Jahren Erfahrung in der optischen Datenübertragung und im Design von Photonikgeräten ist Qing Xu nicht nur ein Experte für Glasfasertechnologie, sondern auch für Signalübertragung, Trends in Datenzentren, Verbindungen zwischen Glasfaser und Kupfer und für strukturelle Verkabelung. Während seiner Tätigkeit bei Belden beobachtete er die Aktivitäten der Branche in Bezug auf Glasfaserkommunikationssysteme, Technologie und Trends für Rechenzentren genau und beteiligte sich aktiv.