Perspectives du marché des modules optiques 400G et technologie de commutation

En 2020, le marché de l'Ethernet des centres de données 100G bat son plein, ce qui est le principal champ de bataille des grands fabricants de modules optiques. Avec la maturité croissante des produits de la série 100G des principaux fabricants, le volume des expéditions augmente. Ces produits vont des solutions III-V traditionnelles à la photonique sur silicium. Le seuil technique de 100G a été franchi, et il est devenu le courant dominant et le premier choix pour la forte demande de centres de données. Ce n'est plus synonyme de modules optiques haut de gamme. La technologie progresse rapidement et on s'attend à ce que les modules optiques 400G répondent aux demandes croissantes de bande passante des centres de données ultra-larges. Le module optique 400G est largement reconnu comme une solution capable de réduire efficacement les coûts de bande passante.

Le livre blanc 2020 sur les centres de données publié par le CAICT China Institute of Information and Communication prévoit que les modules optiques 400G seront déployés à grande échelle en 2022.

1. Demande robuste fou modules optiques in tle marché

Selon les statistiques de l'ODCC, le déploiement des centres de données de micromodules est passé de 300 unités en 2013 à 4,500 2017 unités fin 50,000, ce qui équivaut à plus de 20 9,100 tailles de rack 40A. Les datacenters modulaires préfabriqués ont achevé le déploiement de 18,000 20 armoires complètes XNUMXA, soit l'équivalent de XNUMX XNUMX armoires standards XNUMXA.

Le centre de données modulaire a achevé le déploiement d'environ 70,000 1 racks standard, avec une capacité de plus d'un million de serveurs. Au cours des 6 dernières années de fonctionnement, le PUE moyen a été réduit de 0.2 à 0.4 et les coûts d'exploitation ont été réduits de 20 à 40 %. L'effet des économies d'énergie et de la réduction des coûts est très évident, ce qui a un fort effet moteur et moteur sur la modularisation et l'écologisation de l'industrie des centres de données.

400G QSFP-DD SR8

Plus de 10 entreprises, dont Arista Networks, DELL, EdgeCore, Mellanox et FiberMall, ont présenté des modules optiques 400G à l'OFC 2020. À l'heure actuelle, certaines entreprises ont déjà envoyé des modules optiques 400G pour des tests d'échantillons et ont la capacité de production de masse. Il est prévu que les modules optiques 400G soient déployés à grande échelle en 2022.

2. Perspectives du marché du module optique 400G

En tant que solution pour le module optique 400G dans le centre de données, OSFP et QSFP-DD sont les deux principales formes de conditionnement. OSFP et QSFP-DD fournissent également huit canaux de transmission sur l'interface électrique et prennent en charge le signal PAM25 4GBaud (50Gb/s), de sorte qu'une transmission de signal 8x50Gb/s = 400Gb/s peut être obtenue.

L'OSFP est légèrement plus large et plus long que le QSFP-DD, occupant ainsi plus de surface de circuit imprimé du commutateur. Chaque panneau 1U d'un commutateur prend en charge 32 ports pour OSFP et 36 ports pour QSFP-DD. Par conséquent, en termes de capacité de bande passante du commutateur, QSFP-DD peut fournir quatre ports supplémentaires. QSFP-DD est également rétrocompatible avec QSFP et QSFP28.

De ces deux points de vue, l'avenir du QSFP-DD semble plus prometteur. Cependant, la plus petite taille du boîtier QSFP-DD a des exigences plus élevées pour la conception du module, ce qui met en avant des exigences plus élevées pour l'emballage du dispositif interne du module, les performances du module, la consommation d'énergie et le rendement, ce qui peut entraîner une augmentation du coût du module. À l'heure actuelle, différents groupes de clients ont des exigences pour les deux forfaits, et il est difficile de voir quel forfait a l'avantage absolu.

400G QSFP-DD FR4

Afin de répondre aux besoins des différents clients, le développement de produits de la famille de modules 400G QSFP-DD et OSFP a été réalisé. On pense que le module optique 400G inaugurera un "printemps" chaud dans un avenir proche.

Cisco a récemment ajouté quatre modèles 400GbE à sa famille de commutateurs Ethernet Nexus et a annoncé qu'ils seront testés sur le terrain au cours de l'année et devraient être mis en vente au cours du premier semestre de l'année prochaine. Broadcom a également lancé la puce PHY 400G PAM-4 BCM87400. Il semble que l'ère du 400G arrive.

3. Cisco Ltester le Nexus400G Ssorcière

Les commutateurs 400G de Cisco ne font pas que offeur clients bénéficient de tarifs plus élevés, ils apportent également des fonctionnalités puissantes à la table, a déclaré Roland Acra, vice-président senior, directeur général, Data Center Business, Cisco. Cela inclut des fonctionnalités telles que les politiques ultra-rapides, la segmentation et la liste blanche, la visibilité en temps réel des paquets, des flux de données et des événements, la mise en mémoire tampon intelligente pour les charges de travail de Big Data et d'apprentissage automatique, et la possibilité de hiérarchiser le trafic critique à la demande pour répondre aux besoins de charges de travail et environnements cloud modernes basés sur les données. Ces Modèles 400G continuez également la politique ultra-rapide du commutateur Nexus, la ségrégation, la visibilité des paquets en temps réel et de nombreuses autres fonctionnalités.

• Nexus 9316D-GX, un commutateur 1RU à 16 ports qui s'intègre parfaitement dans les applications de type crête de l'ACI Application Centric Architecture.

• Nexus 93600CD-GX, 1RU, 28 ports 100 GbE et 8 ports 400 GbE, qui prennent en charge les applications d'architecture spine-leaf leaf.

• Nexus 3408-S, 4RU, 8 emplacements, prenant en charge 128 ports de 100 GbE ou 32 ports de 400 GbE.
• Nexus3432D-S, 1RU, 32 ports 10/40/100/400GbE et sortance 2x200GbE et 4×50/100GbE.

Le nouveau commutateur Nexus de Cisco offest le moyen le plus complet et le plus personnalisable pour les clients d'utiliser 400G. Ses avantages incluent :

Conçu pour les environnements les plus exigeants: Le nouveau commutateur 400G est conçu pour offrir les fonctionnalités puissantes qui font la réputation de la gamme de commutateurs Nexus, à pleine vitesse filaire. Cela inclut une télémétrie avancée pour une visibilité plus approfondie des applications, des analyses en temps réel et des capacités de dépannage, ainsi que des capacités de mise en cache intelligentes spécialement conçues pour la mise à l'échelle latérale du trafic des applications.

De plus, les clients peuvent intégrer le commutateur avec l'infrastructure centrée sur les applications (ACI), Tetration et Cisco Network Assurance Engine. Cela les aidera à accroître encore l'agilité des applications, à améliorer la sécurité et l'automatisation des centres de données et à apporter des capacités 400G aux réseaux basés sur l'intention.

Conçu pour offrir le choix du client et une flexibilité exceptionnelle: Des options de déploiement flexibles permettent aux entreprises de toutes tailles de répondre facilement à leurs besoins et charges de travail spécifiques. Qu'il s'agisse d'une société Internet, d'un réseau opérationnel à haute densité ou basé sur l'intention, ou d'une application spécialement conçue, les clients peuvent choisir l'option la plus appropriée pour répondre à leurs besoins.

Durabilité: Cisco travaille activement avec des partenaires et des organisations tierces pour favoriser la normalisation et l'interopérabilité du 400G. Cisco a travaillé avec des partenaires de solutions d'interconnexion et de test pour démontrer des modules optiques lambda 100G rentables pour 400G lors de récents tests d'interopérabilité de l'industrie 400G.

Cisco commencera les premiers essais sur le terrain (EFT) avec les clients en décembre 2018 et donnera aux organisations informatiques le temps de planifier le démarrage des essais dès que possible. Les nouveaux commutateurs Cisco Nexus sont devenus entièrement disponibles au premier semestre 2019.

Puce Broadcom 400G PAM-4 PHY

Pendant ce temps, suite à l'annonce précédente que sa puce de commutation TomaHawk 12.8 3GbE de 400 Tbps est entrée en production à plein volume, Broadcom a présenté le 8 novembre sa puce PAM7PHY 400 nm 4G, la BCM87400, pour les architectures de centres de données et de cloud. La puce est basée sur le dernier Centenario 7nm de Broadcom 112G PAM-4 plate-forme DSP et offboîte de vitesses 400G 8:4 de première classe et performances à faible consommation d'énergie pour assurer les déploiements de liaison 400GbE dans les super centres de données et les réseaux cloud.

La famille d'appareils BCM87400 offre la capacité de plate-forme d'émetteur-récepteur PHY 400GbE PAM4 monopuce la plus performante et la plus faible consommation d'énergie du secteur pour piloter des canaux quadruples PAM56 112 Gb/s basés sur 4 GobauD dans des liaisons optiques DR4/FR4/LR4.

En mode 400 GbE, le BCM87400 peut convertir huit canaux 53 Gb/s (basé sur PAM26 4 Gbaud) en quatre canaux 106 Gb/s (basé sur PAM53 4 Gbaud) côté système. Le BCM87400 s'ajoute à la plate-forme technologique PAM4 PHY leader du marché et est le premier à démontrer un exemple efficace d'un émetteur-récepteur 400G PAM-4 PHY fonctionnant sur un processus CMOS 7 nm.

Plus de fonctionnalités du modèle BCM87400

1. Les performances et la puissance DSP "à la pointe de l'industrie" permettent au module optique DR4/FR4 de répondre aux normes IEEE et aux spécifications MSA.
2. Prend en charge le module optique DR/FR pour les applications de commutation traditionnelles
3. Les interfaces client sont conformes aux spécifications CEI-28G / 56G LR et prennent en charge les canaux longue distance (LR)
4. 4. Conformez-vous à la norme IEEE 802.3bs KP4 et au fonctionnement de contournement FEC de bout en bout
5. Une architecture PAM4 prenant en charge plusieurs fronts optiques, tels que EMLDML et la photonique sur silicium
6. L'interopérabilité des ASIC et ASSP du commutateur Broadcom peut être optimisée en utilisant les architectures 28 Gbaud PAM4 et NRZ SerDes.

Champs d'application:

1. Réseau de centre de données cloud ultra large
2. Infrastructure filaire
3. Module optique QSFP-DD/PSFP 400 Go/s