100G QSFP28 AOC con refrigeración por inmersión: conectividad óptica fiable para centros de datos con refrigeración líquida.
Los cables ópticos de área amplia (AOC) QSFP28 estándar de 100G están generalmente diseñados y homologados para entornos refrigerados por aire. Cuando un cable no homologado se sumerge en refrigerante dieléctrico, sus juntas, adhesivos, materiales de la carcasa, cubierta del cable y componentes de la trayectoria óptica pueden hincharse, ablandarse, agrietarse, lixiviar o degradarse con el tiempo. La velocidad y la gravedad de la degradación dependen de la composición química del refrigerante, la temperatura de funcionamiento, la duración de la exposición y los materiales utilizados en el ensamblaje del cable.
Los cables ópticos activos (AOC) FiberMall 100G QSFP28 con refrigeración por inmersión están diseñados para aplicaciones de inmersión directa en líquido. Cumplen con los requisitos del Open Compute Project 100G QSFP28 SR4 para cables ópticos activos de inmersión y pueden validarse con los conmutadores, tarjetas de red, unidades de procesamiento distribuido (DPU) y plataformas de servidores GPU específicos que se utilicen en su implementación.
Por qué la refrigeración por inmersión requiere un AOC 100G especializado.
La refrigeración por inmersión líquida está pasando de los proyectos piloto a los entornos de producción. Los clústeres de entrenamiento de IA, los sistemas HPC de alta densidad y los centros de datos centrados en la sostenibilidad están sumergiendo cada vez más servidores y conmutadores en fluidos dieléctricos para soportar densidades de racks de decenas de kilovatios y, potencialmente, reducir los costes de refrigeración de las instalaciones.
Sin embargo, las interconexiones instaladas dentro de los tanques de inmersión deben funcionar en condiciones que los cables estándar refrigerados por aire no necesariamente fueron diseñados para soportar.
Los tres riesgos más comunes asociados al uso de AOC genéricos de 100G en entornos de inmersión son:
• Exposición a refrigerantes en la trayectoria óptica: Los sellos, los materiales de las lentes y los adhesivos pueden hincharse, ablandarse, agrietarse, lixiviar o perder su integridad cuando se exponen a fluidos a base de fluorocarbonos, hidrocarburos, ésteres sintéticos, PAO o silicona.
• Degradación de los materiales con el tiempo: Las carcasas de plástico, las cubiertas de los cables, las etiquetas, los adhesivos y los componentes de alivio de tensión pueden sufrir cambios dimensionales o una reducción de su resistencia mecánica tras una exposición prolongada a temperaturas elevadas.
• Incertidumbre en la interoperabilidad: Incluso cuando un cable permanece físicamente estable en el refrigerante, debe seguir funcionando correctamente con el conmutador o adaptador de red de destino sin conflictos de EEPROM, firmware, FEC, modo de carril o configuración de puerto.
FiberMall aborda estos riesgos combinando una construcción compatible con refrigerantes con una validación de compatibilidad específica de la plataforma. Este enfoque reduce tanto los riesgos de compatibilidad de materiales como los de interoperabilidad con el host durante la implementación.
Solución de refrigeración por inmersión FiberMall 100G QSFP28 AOC
Los conectores ópticos activos (AOC) FiberMall 100G QSFP28 con refrigeración por inmersión son conjuntos de cables ópticos activos diseñados para sumergirse directamente en fluidos dieléctricos homologados.
Cada cable integra un transceptor óptico QSFP28 en ambos extremos y convierte las señales eléctricas del host en señales ópticas dentro del propio conjunto. Esto proporciona mayor alcance, menor peso del cable e inmunidad a las interferencias electromagnéticas en comparación con los cables twinax de cobre. Además, elimina la necesidad de instalar transceptores ópticos y latiguillos de fibra óptica externos dentro del tanque.
La compatibilidad con fluidos monofásicos debe validarse con respecto al fabricante exacto del refrigerante, la formulación del producto, la temperatura de funcionamiento y las condiciones de exposición. La compatibilidad con fluidos bifásicos solo debe declararse tras realizar pruebas adicionales específicas de materiales, extracción, térmicas y funcionales para cada fluido.
Beneficios principales
• Alineación con la especificación OCP 100G QSFP28 SR4 iAOC: El diseño cumple con los requisitos aplicables del Open Compute Project en cuanto a interfaces eléctricas, rendimiento óptico, construcción mecánica y compatibilidad con materiales de inmersión.
• Construcción compatible con refrigerantes: Para una exposición prolongada a fluidos dieléctricos, se seleccionan conjuntos ópticos sellados, carcasas resistentes a fluidos, adhesivos homologados y cubiertas de cables compatibles con la inmersión.
• Pruebas de compatibilidad específicas de la plataforma: Los cables se pueden validar en conmutadores, tarjetas de red y adaptadores seleccionados de Arista, Cisco, H3C, Juniper, NVIDIA Networking, HPE y Ruijie antes de su envío.
• Longitudes personalizadas y codificación EEPROM: Disponemos de longitudes estándar de 3 m a 100 m, y bajo petición podemos ofrecer longitudes adicionales y codificación EEPROM de uno o dos proveedores.
• Informes de producción y cualificación: Con cada envío se pueden suministrar datos de pruebas de producción a nivel de unidad, mientras que los informes de cualificación de tipo, realizados por separado, documentan la compatibilidad con fluidos y las pruebas de inmersión de larga duración.
Immersion AOC vs. Extensor vs. DAC: elige el cable de interconexión adecuado
No todos los enlaces de 100G en un centro de datos con refrigeración por inmersión requieren la misma solución de interconexión. La elección adecuada depende de la distancia, el coste, el trazado del cableado, si los componentes ópticos activos pueden estar sumergidos y si el transceptor debe ser reemplazable.
100G QSFP28 AOC de inmersión
Un AOC de inmersión 100G QSFP28 contiene componentes ópticos activos en ambos extremos, y el conjunto completo se puede sumergir en un refrigerante dieléctrico validado.
Las longitudes de montaje típicas oscilan entre 3 m y 100 m. Es la opción más adecuada para conexiones de media distancia dentro de un tanque, entre tanques adyacentes o entre equipos sumergidos e infraestructura cercana.
Dado que los módulos ópticos y la fibra están integrados en un único cable sellado, la instalación es más sencilla que si se utilizaran transceptores y latiguillos de fibra óptica por separado. Sin embargo, los transceptores no se pueden reemplazar independientemente del cable.
La arquitectura basada en fibra óptica proporciona inmunidad a las interferencias electromagnéticas.
Su coste relativo suele ser superior al de un DAC pasivo, pero inferior y más sencillo que algunas soluciones que combinan extensor y transceptor.
Extensor de inmersión QSFP28
Un extensor de inmersión traslada la interfaz QSFP28 utilizable desde el equipo sumergido a una zona seca fuera del tanque. Según el diseño del producto, puede emplear una estructura de extensión de interfaz pasiva o un conjunto óptico/eléctrico sellado.
La distancia máxima no es ilimitada. Está determinada por el transceptor de lado seco seleccionado, el tipo de fibra, la arquitectura del extensor, la pérdida del conector y el presupuesto total del enlace óptico o eléctrico.
Esta opción es la más adecuada para enlaces de larga distancia, aplicaciones que requieren transceptores estándar de lado seco o implementaciones donde los módulos ópticos activos deben permanecer fuera del refrigerante.
Su principal ventaja es la flexibilidad. El transceptor de la parte seca se puede reemplazar o actualizar de forma independiente, siempre que el extensor y la plataforma anfitriona admitan la nueva configuración.
100G QSFP28 DAC
Un DAC QSFP28 de 100G utiliza cable twinax de cobre y no contiene conversión óptica.
Los convertidores digital-analógico (DAC) pasivos se utilizan normalmente para distancias de hasta aproximadamente 5 m. Los cables de cobre activos pueden soportar longitudes mayores, a menudo de hasta aproximadamente 10 m, dependiendo del diseño del cable y de la plataforma anfitriona.
Los DAC son ideales para enlaces muy cortos entre servidores y terminales ToR o entre dispositivos dentro del mismo tanque de inmersión. Generalmente ofrecen el menor costo y la menor latencia, pero son más pesados y menos flexibles que los cables de fibra óptica.
Los cables de cobre están blindados, pero siguen siendo más susceptibles a las interferencias electromagnéticas que la fibra óptica. Además, imponen requisitos más estrictos en cuanto al radio de curvatura y la gestión del cableado.
¿Cuándo elegir un AOC de inmersión 100G QSFP28?
Elija un AOC de inmersión cuando necesite un conjunto óptico sellado e integrado que pueda sumergirse completamente y que admita enlaces de entre 3 m y 100 m aproximadamente.
Es ideal para instalaciones que priorizan la sencillez de despliegue, el bajo peso del cable, la inmunidad a las interferencias electromagnéticas y la compatibilidad validada de fábrica.
¿Cuándo elegir un extensor de inmersión?
Elija un extensor de inmersión cuando necesite usar transceptores estándar fuera del tanque, requiera una distancia de enlace determinada por un estándar óptico específico para el lado seco, o desee la flexibilidad de reemplazar el transceptor externo de forma independiente.
Es necesario confirmar la arquitectura exacta del extensor, ya que los extensores de interfaz pasivos y los latiguillos ópticos activos tienen principios de funcionamiento diferentes.
¿Cuándo elegir un DAC de inmersión?
Elija un DAC de inmersión cuando la conexión sea muy corta, ambos extremos estén ubicados en el mismo tanque y minimizar el costo y la latencia sea más importante que el peso del cable, el radio de curvatura o la inmunidad a las interferencias electromagnéticas.
Alineación con las especificaciones de OCP y compatibilidad de materiales
La especificación Open Compute Project 100G QSFP28 SR4 Immersion Active Optical Cable define los requisitos para los iAOC utilizados en infraestructuras refrigeradas por inmersión.
La especificación abarca el factor de forma mecánico, la interfaz eléctrica del host, el rendimiento óptico, la interfaz de gestión, las condiciones de funcionamiento y la compatibilidad de materiales del conjunto de cables.
La interfaz del módulo cumple con los requisitos mecánicos QSFP28 definidos por SFF-8665, mientras que la gestión del módulo se basa en SFF-8636.
La interfaz óptica se basa en los requisitos de rendimiento del estándar IEEE 802.3bm 100GBASE-SR4. Una implementación típica utiliza transmisores VCSEL de 850 nm y receptores de fotodiodos PIN, aunque la arquitectura óptica exacta depende del producto.
La compatibilidad de los materiales debe evaluarse utilizando la formulación real del refrigerante. Los métodos de prueba OCP aplicables evalúan los cambios en el peso, la longitud, el diámetro, la apariencia y el estado mecánico del material tras una exposición prolongada al fluido. Un criterio de aceptación comúnmente aceptado es una variación inferior al 10 % en las dimensiones o el peso medidos, sujeto a los requisitos específicos del material y de la prueba.
La validación térmica debe confirmar un funcionamiento eléctrico y óptico estable en todo el rango de temperatura del fluido de inmersión especificado. La tabla de condiciones de funcionamiento de OCP V0.1 hace referencia a una temperatura de la carcasa desde la temperatura ambiente hasta los 70 °C. El funcionamiento a temperaturas superiores solo debe indicarse cuando esté respaldado por una validación específica del producto.
Los sistemas de inmersión bifásicos pueden requerir pruebas de extracción y compatibilidad adicionales, más allá de las pruebas de inmersión convencionales. Por lo tanto, se debe confirmar la compatibilidad tanto con el proveedor del cable como con el fabricante del refrigerante.
Especificaciones del módulo de refrigeración por inmersión FiberMall 100G QSFP28 AOC
La velocidad nominal de la interfaz Ethernet es de 100 Gbps. La velocidad agregada de la línea serie es de 103.125 Gbps, basada en cuatro carriles eléctricos que operan a 25.78125 Gb/s NRZ.
El cable utiliza un conector QSFP28 en ambos extremos.
Contiene fibra óptica multimodo integrada. El grado de la fibra interna depende de la configuración del producto y la longitud del cable seleccionadas. Los límites de referencia correspondientes para 100GBASE-SR4 son de hasta 70 m sobre fibra OM3 y de hasta 100 m sobre fibra OM4.
La longitud de onda óptica es de aproximadamente 850 nm. Una implementación típica de FiberMall utiliza un transmisor VCSEL y un receptor de fotodiodo PIN.
Las longitudes de montaje estándar incluyen 3 m, 7 m, 10 m, 15 m, 30 m, 50 m y 100 m. Se pueden solicitar longitudes adicionales.
El protocolo principal compatible es Ethernet 100GBASE-SR4. La compatibilidad con InfiniBand EDR está disponible en configuraciones específicamente validadas. La compatibilidad con QDR, FDR u otros modos de menor velocidad requiere un diseño de cable multivelocidad, programación de EEPROM compatible y validación de la plataforma host.
El rango de funcionamiento estándar para una configuración con protección contra sobrecorriente (OCP) es de temperatura ambiente a 70 °C (temperatura de la carcasa). Las variantes para temperaturas más elevadas o de uso industrial están sujetas a cualificación específica del producto.
Para una configuración compatible con OCP, el consumo máximo de energía previsto es de hasta 2 W por extremo del cable. La potencia real depende de la longitud del cable y del diseño del producto, y debe consultarse en la ficha técnica del producto correspondiente.
El diagnóstico digital y la gestión de módulos se proporcionan a través de la interfaz I²C de acuerdo con la norma SFF-8636. Las funciones de monitorización compatibles pueden incluir temperatura, tensión de alimentación, polarización de transmisión, potencia óptica de transmisión, potencia óptica de recepción, alarmas y umbrales de advertencia.
Las normas y certificaciones aplicables pueden incluir los requisitos de QSFP28 MSA, IEEE 802.3bm, SFF-8665, SFF-8636, RoHS, CE y FCC. La cobertura de la certificación debe confirmarse para el número de referencia del producto y el mercado objetivo.
Compatibilidad de servidores con conmutadores, tarjetas de red, unidades de procesamiento digital de datos y tarjetas gráficas.
La compatibilidad es uno de los aspectos más importantes a tener en cuenta al adquirir interconexiones ópticas de terceros para redes de producción.
FiberMall satisface este requisito validando sus módulos AOC de refrigeración por inmersión 100G QSFP28 en conmutadores, adaptadores de red, DPU y configuraciones de servidores GPU seleccionadas.
La validación debe estar vinculada a lo siguiente:
• Modelo de interruptor o adaptador
• Revisión de hardware
• Versión del sistema operativo o del firmware
• Velocidad del puerto y modo de ruptura
• configuración FEC
• Codificación EEPROM
• Longitud del cable
• Fecha de la prueba
Las plataformas de prueba seleccionadas pueden incluir:
• Switches Arista 7060SX2-48YC6 y modelos seleccionados de la serie 7000
• Cisco Nexus N9K-C92160YC-X y puertos compatibles en determinadas plataformas Nexus 9000.
• Interruptores Juniper QFX5110-48S-AFO y modelos seleccionados de la serie QFX.
• Conmutadores NVIDIA Networking Spectrum y adaptadores ConnectX, incluidas algunas plataformas heredadas de la marca Mellanox.
• Switches de centro de datos seleccionados de H3C, HPE y Ruijie
Una declaración general de compatibilidad de marca no garantiza el funcionamiento en todas las plataformas de ese proveedor. Los clientes deben solicitar una matriz de compatibilidad específica para cada plataforma, que incluya el hardware, el firmware, el modo de puerto y la longitud del cable exactos utilizados en la implementación.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un módulo AOC de refrigeración por inmersión QSFP28 de 100G?
El cable óptico activo (AOC) de 100G QSFP28 con refrigeración por inmersión incorpora transceptores QSFP28 integrados en ambos extremos. Está diseñado y homologado para funcionar sumergido en un refrigerante dieléctrico específico.
Proporciona conectividad óptica de 100 Gbps entre conmutadores refrigerados por inmersión, servidores, tarjetas de red, unidades de procesamiento distribuido (DPU) y plataformas de servidores GPU.
¿Puedo usar un módulo AOC QSFP28 estándar de 100G en un tanque de refrigeración por inmersión?
No se debe utilizar un cable AOC estándar a menos que el cable exacto haya sido calificado para el fluido dieléctrico específico, la temperatura de funcionamiento, el método de inmersión y la duración de la exposición.
Los AOC estándar refrigerados por aire no necesariamente se fabrican con juntas, adhesivos, revestimientos de cables o materiales ópticos compatibles con refrigerantes. Por lo tanto, no se debe asumir que son adecuados para su uso en inmersión.
¿Cuál es la especificación AOC de inmersión OCP 100G QSFP28 SR4?
La especificación del Open Compute Project define los requisitos mecánicos, eléctricos, ópticos, de gestión, medioambientales y de compatibilidad de materiales para los AOC 100G QSFP28 utilizados en la refrigeración por inmersión.
Hace referencia a IEEE 802.3bm para el funcionamiento de 100GBASE-SR4, SFF-8665 para la interfaz mecánica QSFP28 y SFF-8636 para la gestión del módulo.
¿Qué fluidos dieléctricos son compatibles con los condensadores de refrigeración por inmersión FiberMall?
La compatibilidad debe validarse teniendo en cuenta el fabricante exacto del refrigerante, el nombre del producto, la formulación, la temperatura de funcionamiento y el método de inmersión.
Determinadas configuraciones de FiberMall pueden ser compatibles con formulaciones específicas de refrigerantes a base de PAO, hidrocarburos, ésteres sintéticos, silicona, PFPE o fluorocarbonos. La compatibilidad con una formulación no garantiza automáticamente la compatibilidad con todos los fluidos de la misma categoría química.
Los clientes deben proporcionar el fabricante del refrigerante y la designación exacta del producto para que FiberMall pueda confirmar si hay datos de validación específicos para el fluido disponibles.
¿Cuál es la diferencia entre un AOC de inmersión, un extensor de inmersión y un DAC de inmersión?
Un AOC de inmersión es un conjunto de cable óptico activo sellado que contiene módulos ópticos integrados en ambos extremos y que puede sumergirse completamente en un refrigerante validado.
Un extensor de inmersión traslada el transceptor o la interfaz óptica utilizable a una zona seca fuera del tanque. El principio de funcionamiento exacto depende de si el extensor es pasivo, eléctrico u óptico.
Un DAC de inmersión es un cable twinax de cobre pasivo o activo diseñado para conexiones cortas dentro del tanque. Ofrece menor costo y latencia, pero requiere consideraciones más estrictas en cuanto al peso del cable, el radio de curvatura, el alcance y la compatibilidad electromagnética (EMI).
¿Son compatibles los AOC de inmersión FiberMall 100G QSFP28 con las plataformas de red de Cisco, Arista, Juniper y NVIDIA?
Los AOC de inmersión de FiberMall se pueden codificar y probar para plataformas seleccionadas de Cisco, Arista, Juniper, H3C, NVIDIA Networking, HPE y Ruijie.
La compatibilidad depende del modelo y del firmware. Los clientes deben proporcionar el número de pieza exacto del switch, la tarjeta de red o la unidad de procesamiento digital de datos (DPU), la versión del software, la configuración del puerto y la longitud del cable necesaria antes de realizar el pedido.
La codificación personalizada de la EEPROM puede ayudar a garantizar el reconocimiento correcto del módulo, pero la codificación de la EEPROM por sí sola no garantiza la compatibilidad. También deben ser compatibles la velocidad de carril del host, la corrección de errores hacia adelante (FEC), la clase de potencia, el firmware y el modo de puerto.
¿FiberMall proporciona informes de pruebas para los AOC de refrigeración por inmersión?
Sí. Se pueden proporcionar informes de pruebas de producción a nivel de unidad con cada envío.
Dependiendo del producto y de los requisitos del pedido, estos informes pueden incluir:
• Pruebas de tasa de error de bits
• Establecimiento de vínculos
• Verificación de la EEPROM
• Mediciones de corriente y potencia de suministro
• Parámetros de transmisión y recepción óptica
• Umbrales de alarma y advertencia
• Inspección visual y mecánica
Los informes de calificación de tipo separados pueden incluir:
• Exposición prolongada a fluidos
• Pruebas de inmersión a alta temperatura
• Cambios de peso y dimensiones
• Evaluación de extracción o lixiviación de materiales
• Pruebas ópticas y eléctricas posteriores a la inmersión
• Inspección de la cubierta y la carcasa del cable
Las pruebas de producción rutinarias no deben confundirse con la cualificación de compatibilidad de materiales a largo plazo. Esta última se realiza normalmente según el tipo de producto y la formulación del refrigerante, en lugar de en cada cable individual que se envía.
¿Qué longitudes están disponibles para los módulos AOC de refrigeración por inmersión QSFP28 de 100G?
Las longitudes estándar incluyen 3 m, 7 m, 10 m, 15 m, 30 m, 50 m y 100 m.
Se pueden solicitar longitudes personalizadas. La longitud máxima admitida depende del grado de fibra interna, el diseño óptico, la plataforma de destino, el entorno de refrigeración y el estado de certificación.
