400G QSFP-DD-Transceiver

400G QSFP-DD-Transceiver: SR8 vs DR4 vs FR4 vs LR4 vs LR8 vs ER8

Das 400G System kann die Netzwerkkapazität weiter verbessern und die Übertragungskosten pro Bit auf Basis der 100G System und verringert wirksam den Druck des kontinuierlichen Wachstums des Geschäftsverkehrs, mit dem die Betreiber konfrontiert sind. Dieser Artikel wird vorstellen die verschiedenen Arten von QSFP-DD optisch Transceiver im Detail und analysieren die Unterschiede zwischen OSFP und QSFP+/QSFP28 /QSFP56

1. Was ist ein optischer 400G QSFP-DD-Transceiver?

Das QSFP-DD (Quad Small Form-Factor Pluggable Doppelte Dichte) ist vorwärts- und rückwärtskompatibel mit dem QSFP-Port und ist auch kompatibel mit den bestehenden Optische QSFP28-Module und AOC/DAC usw. Mit NRZ-Modulationstechnologie, Datenrate kann für 200G . erreicht werden( 25Gx8 Kanäle) Netzwerkübertragung. Mit der PAM4-Modulationstechnologie Datenrate kann 400G . erreichen( 50Gx4 Kanäle) Netzübertragung für Hochleistungsrechenzentren und Cloud-Netze. Als beste Option für den 400GE-Formfaktor des optischen Transceivers ermöglicht dieser QSFP-DD-Anschluss Rechenzentren, die Cloud-Kapazität nach Bedarf effektiv zu erweitern und zu erweitern. 

2. Welche Arten von optischen 400G QSFP-DD-Transceivern gibt es?

· 400G SR8 QSFP-DD 

Die Übertragungsdistanz der 400G SR8 Modulen durch Multimode-Faser kann bis zu 70m on OM3 Faser oder 100 m on OM4 Faser. Die Übertragungsrate beträgt bis zu 425Gbps und die zentrale Wellenlänge beträgt 850 nm. 400G QSFP-DD Das optische Modul SR8 eignet sich besser für die Verbindung über kurze Distanzen oder die Mehrkanal-Datenkommunikation.

· 400G DR4 QSFP-DD

400GDR4 Modul erreicht die Übertragung über SMF (Single-Mode-Glasfaser) mit einem MPO-12-Anschluss. Es unterstützt eine maximale Übertragungsdistanz von 500m on Singlemode-Faser. Zusätzlich, 400GDR4 ist auch die Basisform von 400G-Silizium-Optikmodulen. ichn die 400G Ära des Rechenzentrums, 400GBASE DR4 kann nicht nur die 100-in-1-Breakout-Vernetzung realisieren, die auf 1G DR400/FRXNUMX übertragen werden kann, sondern auch die zugangsseitige Verbindung der optischen Multimode-XNUMXG-Module mit kurzer Reichweite mit durchgehender Kostenwettbewerbsfähigkeit ersetzen.

Außerdem gibt es's ein exklusiver Typ ähnlich DR4, der als bezeichnet wird 400G XDR4 QSFP-DD Modul. Der 400GBASE-XDR4 (Extended Reach DR4) Transceiver, bis zu 2km über parallele SMF. Der 400G XDR4 kann auf 4 x 100G ausbrechen und mit 4 x 100G-FR QSFPs interoperieren.

· 400G FR4 QSFP-DD

400G FR4-Modul unterstützt Linklängen von bis zu 2 km SMF mit Duplex-LC-Anschluss. Dieses Modul verwendet CWDM (Wellenlängen-Multiplexing) Technologie mit 8 Kanälen mit 53 Gbit/s PAM4-Signalen auf der elektrischen Seite, und 4 Kanäle mit 106 Gbps PAM4-Signalen auf der optischen Seite, was der doppelten Rate der elektrischen Seite entspricht.

                                                        
Tdie Sendeeinheit des Moduls verwendet einen 4-Kanal-Lasertreiberchip, um 4 Gruppen von TOSA anzusteuern, um die elektrisch/optische Umwandlung zu realisieren, und die 4 optischen Signale mit den Mittenwellenlängen von 1271nm, 1291nm, 1311nm und 1331 nm werden nach der Umwandlung ausgegeben, und dann koppelt ein MUX diese vier Signalgruppen in dank One SMF.

· 400G LR4 QSFP-DD

400GBase LR4 Glasfasermodule sind mit einem eingebauten Gearbox-Chip ausgestattet, der die elektrischen Eingangsdaten der beiden Kanäle in ein Einkanal-Ausgangssignal multiplext und dann zum optischen Empfängerende moduliert. Konkret wandelt das DSP Basisgetriebe 8 Kanäle mit 25GBaud PAM4 Signalen in 4 Kanäle mit 50GBaud (PAM4) Signalen über ein SMF (Singlemode Fiber) Kabel mit Duplex LC Steckern um. Dieses 400G QSFP-DD LR4-Transceiver-Produkt bietet FEC und eine vollständige digitale Diagnoseüberwachung in Echtzeit und unterstützt eine Übertragungsentfernung von bis zu 10 km. Es definiert einen 400 Gb/s PHY für den Betrieb auf den vier CWDM-Mittenwellenlängen von 1271nm, 1291nm, 1311nm, und 1331 nm.

Außerdem gibt ess ein exklusiver Typ ähnlich DR4, der als bezeichnet wird 400G PLR4 QSFP-DD Modul. Das 400GBASE-PLR4 (Parallele lange Reichweite) Transceiver, bis zu 10km über paralleles SMF. Und Ter 400G PLR 4 kann auf 4 x 100 G ausbrechen und mit 4 x 100 G-LR QSFPs interoperieren.

· 400GLR8 QSFP-DD

Das 400GBASE-LR8-Modul unterstützt Linklängen von bis zu 10 km über ein Standardpaar G.652-Singlemode-Glasfaser (SMF) mit Duplex-LC-Anschlüssen. Es entspricht dem IEEE 802.3bs-Protokoll und dem 400GAUI-8/CEI-56G-VSR-PAM4-Standard. Das 400-Gigabit-Ethernet-Signal wird über acht Wellenlängen übertragen. Das Multiplexen und Demultiplexen der acht Wellenlängen wird innerhalb des Geräts verwaltet.

· 400G ER8 QSFP-DD

Das 400GBASE-ER8-Modul unterstützt Linklängen von bis zu 40 km über ein Standardpaar G.652-Singlemode-Glasfaser (SMF) mit Duplex-LC-Anschlüssen. Es entspricht dem IEEE 802.3cn-Protokoll und dem 400GAUI-8-, QSFP-DD HW Rev 5.1- und QSFP-DD CMIS Rev 4.0-Standard. Das 400-Gigabit-Ethernet-Signal wird über acht Wellenlängen übertragen: 1273.54 nm, 1277.89 nm, 1282.26 nm, 1286.66nm, 1295.56nm, 1300.05nm, 1304.58nm, 1309.14nm. Das Multiplexen und Demultiplexen der acht Wellenlängen wird innerhalb des Geräts verwaltet.

· 400G ER4 QSFP-DD

Ähnlich wie 400G ER8 unterstützt das 400G ER4-Modul Linklängen von bis zu 40 km über ein Standardpaar G.652 Singlemode-Glasfaser (SMF) mit Duplex-LC-Anschlüssen. Der 400G ER4 QSFP-DD hat jedoch nur vier Wellenlängen, die Die zentralen Wellenlängen der 4 LAN-WDM-Kanäle sind 1295.56 nm, 1300.05 nm, 1304.58 nm und 1309.14 nm.

3. QSFP-DD vs. OSFP vs. QSFP+/QSFP28 /QSFP56

1) QSFP-DD vs. OSFP

Das QSFP-DD Modulen wird durch die QSFP-DD MSA definiert, während die OSFP Modulen wird von der OSFP MSA definiert. Der OSFP ist etwas breiter und länger als der QSFP-DD und nimmt daher mehr PCB-Oberfläche des Switches ein. OSFP Modulen kann 32 Ports auf jedem 1U-Panel des Switches anordnen, während QSFP-DD kann 36 Ports arrangieren.

In Bezug auf die Kapazität der Switch-Bandbreite, QSFP-DD kann 4 weitere Ports bereitstellen. Außerdem, QSFP-DD hat Abwärtskompatibilität mit QSFP und QSFP28. Aus diesen beiden Perspektiven ist die Zukunft der QSFP-DD-Transceiver-Modul scheint heller zu sein.

2) QSFP-DD vs. QSFP vs. QSFP28 vs. QSFP56

Obwohl QSFP-DD und QSFP+/QSFP28 /QSFP56 gehören zum selben QSFP Paket und haben die gleiche Größe, es gibt noch einige Unterschiede zwischen ihnen.

· Struktur

Das QSFP-DD Modulen ist mit einer 8-kanaligen elektrischen Schnittstelle ausgestattet. Im Vergleich zu QSFP+/QSFP28 /QSFP56 welche hat nur eine elektrische 4-Kanal-Schnittstelle, die Anzahl der elektrischen Schnittstellen Kanäle von QSFP-DD verdoppelt, was auch an einer Reihe zusätzlicher leitfähiges Metall.

· Bandbreite & Anwendung

QSFP-DD wird im Allgemeinen als Formfaktor of 400G Sender-Empfänger und 400G Hochgeschwindigkeitskabels (dh DAC und AOC), die für die Zusammenschaltung von 400 . verwendet wirdG Rechenzentren zur Lösung des Problems der Massendatenmigration zwischen Rechenzentren; während QSFP+/QSFP28 /QSFP56 werden jeweils für die 40 . verwendetG/ 100G/ 200G optische Module und Hochgeschwindigkeitskabel und für 40G/ 100G/200G Netzwerkverbindung.

· Kompatibilität

Da QSFP-DD abwärtskompatibel ist, können Module oder Anschlüsse in QSFP+/QSFP28/QSFP56 Formfaktoren kann in QSFP-DD-Ports eingesteckt werden. Module oder Konnektoren im QSFP-DD Formfaktoren kann nicht an QSFP+/QSFP28/QSFP56-Ports angeschlossen werden.

4. Zusammenfassung

Von der automatisierten Industrieproduktion bis zur Fahrzeugvernetzung, vom Unternehmensnetzwerk bis zum Carrier weist die optische 400G-Kommunikation bereits auf zwei Anwendungsszenarien hin: Das eine ist ein Cloud-Rechenzentrum und das andere eine Hochgeschwindigkeitsübertragungsstrecke. Um diese Anwendungsszenarien zu realisieren, ist ein ausgereifter technischer Support erforderlich. Fiber Mall kann Ihnen optische Module der 400G QSFP-DD-Vollserie liefern und die Stabilität von Qualität und Versorgung sicherstellen.

5. Der 400-Gbit/s-Markt ist auf dem Vormarsch

Die Dell'Oro Group hat berichtet, dass die Nachfrage nach 400-Gbit/s-Routern aufgrund der weltweiten Nachfrage nach IP-Backbone-Netzwerk-Upgrades steigt. In der ersten Hälfte des Jahres 2022 stiegen die Lieferungen von 400-Gbit/s-Router-Ports im Jahresvergleich um mehr als 140 %, und diese Dynamik wird sich voraussichtlich bis 2026 fortsetzen, wobei der Umsatz von 15 bis 20 % der gesamten Router-Port-Einnahmen im Jahr 2022 auf 30 steigen wird -35 % im Jahr 2026.

Die Marktchancen von 400-Gbit/s-Routern belaufen sich über den Fünfjahreszeitraum von 17 bis 2022 auf etwa 2026 Milliarden US-Dollar. Die kombinierten Marktchancen für 400-Gbit/s- und 100-Gbit/s-Router werden voraussichtlich 36 Milliarden US-Dollar übersteigen. Das Internet-Backbone/IP-Backbone-Upgrade treibt die Nachfrage nach 400-Gbit/s-Routern voran. Dell'Oro geht davon aus, dass innerhalb der nächsten fünf Jahre die meisten 400-Gbit/s-Routerports in IP-Backbone-Netzwerken bereitgestellt werden und dass die 400-Gbit/s-Technologie die nächste Phase der Internet-Backbone-Erweiterung anführen wird.

Cloud-Dienstanbieter haben die Führung bei der Einführung von 400-Gbit/s-Routern übernommen, wobei ab 2021 der groß angelegte Einsatz von Backbone-Netzwerken beginnt. Laut Dell'Oro skalieren Cloud-Anbieter ihre Netzwerkinfrastruktur schneller als Telekommunikationsdienstanbieter. Allerdings ist die Marktchance von Cloud Service Providern im Vergleich zu Telekommunikationsdienstleistern relativ gering. In den nächsten fünf Jahren wird erwartet, dass Anbieter von Cloud-Diensten etwa ein Drittel des Core-Router-Marktes ausmachen werden.

Auch Telekommunikationsdienstanbieter setzen die 400-Gbit/s-Technologie in großem Umfang ein, um eine Vielzahl von Diensten bereitzustellen, indem sie 400-Gbit/s-Router in verschiedenen Netzwerktopologien und einer Reihe von Konfigurationen einsetzen. Anbieter von Telekommunikationsdiensten verfügen über ausgereiftere Netze und Dienste offals Anbieter von Cloud-Diensten. Die Nachfragetreiber für Telekommunikationsunternehmen zum Einsatz von 400-Gbit/s-Routern in ihren Netzwerken variieren aufgrund der unterschiedlichen Netzwerktopologien und -nutzungen. Anstatt Netzwerkgeräte zu veralten und zu ersetzen, rüsten Telekommunikationsbetreiber normalerweise Geräte auf und erweitern die Kapazität im Laufe der Zeit nach Bedarf.

• Treibende Kraft des 400-Gbit/s-Routers

Der Hauptgrund, warum Netzbetreiber 400-Gbit/s-Ports zu ihren Backbone-Netzwerken hinzufügen, liegt darin, dass 400-Gbit/s-Router durch die Verwendung der neuesten Generation von Hochleistungs-ASICs höhere Geschwindigkeiten pro Port und einen geringeren Stromverbrauch haben, was die Gesamtzahl der erforderlichen Ports reduziert , wodurch die Gehäusegröße reduziert und wertvoller Platz im Rack eingespart wird.

Die erhöhte Geschwindigkeit pro Port reduziert auch die Kosten pro Bit des Ports, da ein 400-Gbit/s-Port normalerweise weniger kostet als vier 100-Gbit/s-Ports. Infolgedessen ermöglicht die Umstellung auf 400-Gbit/s-Ports Serviceanbietern, wirtschaftlicher und effizienter zu investieren und die Betriebskosten zu senken. Telekommunikationsdienstleister haben bis 2021 nicht wesentlich in ihre Kernnetze investiert, selbst als der Verkehr während der Pandemie massiv zunahm. Aber als die Pandemie ein Plateau erreichte, sank der Verkehr nicht auf das Niveau vor der Pandemie. Laut Dell'Oro investieren viele Dienstanbieter in Kapazitätserweiterungen und passen ihre Netzwerke an das Verkehrswachstum an. Die Nachfrage nach 400-Gbit/s-Routern wird in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich schnell wachsen.

Steigender Kapazitätsbedarf

Der Einsatz von 5G RAN erleichtert den schnellen Ausbau von Mobilfunknetzen mit zweifacher Wirkung. Erstens müssen Mobilfunkanbieter ihre mobilen Transportnetze erweitern und zu diesem Zweck 400-Gbit/s-Router einsetzen. Zweitens ermöglicht die 5G-Technologie höhere mobile Internetverbindungsgeschwindigkeiten, ermutigt Mobilfunkkunden, datenintensive Medieninhalte zu konsumieren, und treibt den Netzwerkverkehr von Dienstanbietern in die Höhe.

Das Wachstum der Bandbreitendienste wird weiterhin durch den Hybrid getrieben offEismodell und das durch COVID-19 eingeführte Online-Lernmodell, das ebenfalls zu einem Anstieg des Netzwerkverkehrs führt. Während Breitbandabonnements voraussichtlich zurückgehen werden, da die Epidemie die Rückkehr verlangsamt offIce Learning-Modellen beschleunigt sich das Abonnentenwachstum von 2021 bis in die erste Hälfte des Jahres 2022. Medieninhaltsdienste offDie von Cloud-Dienstanbietern verursachten Daten treiben auch den Anstieg des Netzwerkverkehrs von Telekommunikationsdienstanbietern voran. Cloudbasierte Video-, Musik-Streaming- und Spieleplattformen erfordern Internetverbindungen mit hoher Bandbreite, die normalerweise große Netzwerke mit Internetverkehr erzeugen. Angesichts des Verkehrswachstums im globalen Backbone werden Cloud-Service-Provider und Telekommunikationsdienstleister in Zukunft zunehmend 400-Gbit/s-Router einsetzen, um die Netzwerkkapazität für wirtschaftliche Effizienz zu optimieren, was den Markt für Service-Provider-Router verändern und die nächste Backbone-Phase anführen wird Erweiterung.