400G 광 모듈 시장 전망 및 스위치 기술

2020년에는 100G 데이터 센터 이더넷 시장이 본격화되며 주요 광 모듈 제조업체의 주요 전쟁터입니다. 주요 제조사의 100G 시리즈 제품의 성숙도가 높아짐에 따라 출하량도 증가하고 있다. 이러한 제품은 기존 III-V 솔루션에서 실리콘 포토닉스에 이르기까지 다양합니다. 100G라는 기술적 한계를 넘어 데이터 센터에 대한 강력한 수요에 대한 주류이자 첫 번째 선택이 되었습니다. 더 이상 고급 광학 모듈과 동의어가 아닙니다. 기술은 빠르게 발전하고 있으며 400G 광 모듈은 초대형 데이터 센터의 증가하는 대역폭 요구를 충족할 것으로 예상되었습니다. 400G 광모듈은 대역폭 비용을 효과적으로 줄일 수 있는 솔루션으로 널리 알려져 있다.

CAICT 중국정보통신연구원(CAICT China Institute of Information and Communication)이 발표한 2020 데이터센터 백서(400 Data Center White Paper)는 2022년에 XNUMXG 광모듈이 대규모로 배치될 것으로 예측하고 있다.

1. 강력한 수요 f또는 광학 모듈 in t그는 시장

ODCC 통계에 따르면 마이크로 모듈 데이터 센터의 배치는 300년 2013개에서 4,500년 말까지 2017개로 증가했으며 이는 50,000개 이상의 20A 랙 크기에 해당합니다. 조립식 모듈식 데이터 센터는 9,100개의 40A 표준 캐비닛에 해당하는 18,000개의 20A 완전한 캐비닛 배치를 완료했습니다.

모듈식 데이터 센터는 70,000만 대 이상의 서버를 수용할 수 있는 약 1개의 표준 랙 배치를 완료했습니다. 지난 6년간의 운영 기간 동안 평균 PUE는 0.2-0.4, 운영 비용은 20-40% 감소했습니다. 에너지 절약 및 비용 절감 효과는 매우 분명하며 이는 데이터 센터 산업의 모듈화 및 녹색화에 대한 강력한 추진력 및 선도적인 영향을 미칩니다.

400G QSFP-DD SR8

Arista Networks, DELL, EdgeCore, Mellanox 및 FiberMall을 포함한 10개 이상의 회사가 OFC 400에서 2020G 광 모듈을 선보였습니다. 현재 일부 회사는 샘플 테스트를 위해 이미 400G 광 모듈을 보냈으며 대량 생산 능력을 갖추고 있습니다. 400년에는 2022G 광 모듈이 대규모로 배치될 것으로 예상됩니다.

2. 400G 광모듈 시장 전망

데이터 센터의 400G 광 모듈에 대한 솔루션으로 OSFP 및 QSFP-DD는 두 가지 주요 패키징 형태입니다. OSFP 및 QSFP-DD는 또한 전기 인터페이스에서 25개의 전송 채널을 제공하고 4GBaud PAM50 신호(8Gb/s)를 지원하므로 50x400Gb/s=XNUMXGb/s 신호 전송을 달성할 수 있습니다.

OSFP는 QSFP-DD보다 약간 더 넓고 길기 때문에 스위치의 PCB 표면적을 더 많이 차지합니다. 스위치의 각 1U 패널은 OSFP용 32개 포트와 QSFP-DD용 36개 포트를 지원합니다. 따라서 스위치의 대역폭 기능 측면에서 QSFP-DD는 28개의 추가 포트를 제공할 수 있습니다. QSFP-DD는 QSFP 및 QSFPXNUMX과도 이전 버전과 호환됩니다.

이 두 가지 관점에서 QSFP-DD의 미래는 더 밝아 보입니다. 그러나 QSFP-DD 패키지의 크기가 작을수록 모듈 설계에 대한 요구 사항이 높아져 모듈 내부 장치 패키징, 모듈 성능, 전력 소비 및 수율에 대한 요구 사항이 높아져 모듈 비용이 상승할 수 있습니다. 현재 서로 다른 고객 그룹은 두 패키지에 대한 요구 사항을 가지고 있으며 어떤 패키지가 절대 우위를 가지고 있는지 확인하기 어렵습니다.

400G QSFP-DD FR4

다양한 고객의 요구를 충족시키기 위해 400G QSFP-DD 및 OSFP 모듈 제품군 제품의 개발이 수행되었습니다. 400G 광 모듈은 가까운 장래에 따뜻한 "봄"을 가져올 것으로 믿어집니다.

시스코는 최근 넥서스 이더넷 스위치 제품군에 400개의 400GbE 모델을 추가했으며 올해 필드 테스트를 거쳐 내년 상반기에 판매될 예정이라고 발표했다. Broadcom은 또한 4G PAM-87400 PHY 칩 BCM400을 출시했습니다. XNUMXG 시대가 도래하는 것 같습니다.

3. 시스코의 L테스트 넥서스400G S마녀

Cisco의 400G 스위치는 단순히 off시스코 데이터 센터 비즈니스 총괄 수석 부사장인 롤랜드 아크라(Roland Acra)는 고객이 요금이 높을수록 강력한 기능도 제공한다고 말했습니다. 여기에는 초고속 정책, 세분화 및 화이트리스팅, 패킷, 데이터 흐름 및 이벤트의 실시간 가시성, 빅 데이터 및 머신 러닝 워크로드를 위한 지능형 버퍼링, 필요에 따라 중요한 트래픽의 우선 순위를 지정하는 기능과 같은 기능이 포함됩니다. 최신 데이터 기반 워크로드 및 클라우드 환경. 이것들 400G 모델 또한 Nexus 스위치의 초고속 정책, 분리, 실시간 패킷 가시성 및 기타 여러 기능을 계속합니다.

• 애플리케이션 중심 아키텍처 ACI의 융기형 애플리케이션에 잘 맞는 9316RU, 1포트 스위치인 Nexus 16D-GX.

• 스파인 리프 아키텍처 리프 애플리케이션을 지원하는 Nexus 93600CD-GX, 1RU, 28포트 100GbE 및 8포트 400GbE.

• Nexus 3408-S, 4RU, 8슬롯, 128GbE 포트 100개 또는 32GbE 포트 400개 지원.
• Nexus3432D-S, 1RU, 32포트 10/40/100/400GbE, 팬아웃 2x200GbE 및 4x50/100GbE.

시스코의 새로운 넥서스 스위치 off고객이 400G를 사용할 수 있는 가장 포괄적이고 사용자 정의 가능한 방법입니다. 장점은 다음과 같습니다.

가장 까다로운 환경을 위해 제작됨: 새로운 400G 스위치는 Nexus 스위치 포트폴리오로 알려진 강력한 기능을 최대 유선 속도로 제공하도록 설계되었습니다. 여기에는 보다 심층적인 애플리케이션 가시성, 실시간 분석 및 문제 해결 기능을 위한 고급 원격 측정과 애플리케이션 트래픽을 측면으로 확장하도록 특별히 조정된 지능형 캐싱 기능이 포함됩니다.

또한 고객은 스위치를 Cisco의 선도적인 ACI(Application Centric Infrastructure), Tetration 및 Cisco Network Assurance Engine과 통합할 수 있습니다. 이를 통해 애플리케이션 민첩성을 더욱 높이고 데이터 센터 보안 및 자동화를 개선하며 인텐트 기반 네트워크에 400G 기능을 제공할 수 있습니다.

고객의 선택과 뛰어난 유연성을 제공하도록 설계: 유연한 배포 옵션을 통해 모든 규모의 기업이 특정 요구 사항과 워크로드를 쉽게 충족할 수 있습니다. 인터넷 회사, 고밀도 운영 네트워크 또는 의도 기반 네트워크, 특정 목적에 맞게 구축된 애플리케이션 등 고객은 자신의 요구 사항에 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있습니다.

내구성: Cisco는 400G에 대한 표준화 및 상호 운용성을 추진하기 위해 파트너 및 타사 조직과 적극적으로 협력하고 있습니다. Cisco는 최근 100G 산업 상호 운용성 테스트에서 400G용 비용 효율적인 400G 람다 광 모듈을 시연하기 위해 상호 연결 및 테스트 솔루션 파트너와 협력했습니다.

Cisco는 2018년 2019월에 고객과 함께 초기 현장 시험(EFT)을 시작하고 IT 조직이 가능한 한 빨리 시험을 시작할 수 있는 시간을 제공할 것입니다. 새로운 Cisco Nexus 스위치는 XNUMX년 상반기에 완전히 사용할 수 있게 되었습니다.

Broadcom 400G PAM-4 PHY 칩

한편, 12.8Tbps TomaHawk 3 400GbE 스위칭 칩이 양산에 들어갔다는 이전 발표에 이어 Broadcom은 8월 7일 데이터 센터 및 클라우드 아키텍처용 400nm 4G PAM87400PHY 칩인 BCM7을 발표했습니다. 이 칩은 Broadcom의 최신 XNUMXnm Centenario를 기반으로 합니다. 112G PAM-4 DSP 플랫폼 및 off최고 수준의 400G 8:4 기어박스와 저전력 성능을 통해 슈퍼 데이터 센터 및 클라우드 네트워크에서 400GbE 링크 배포를 보장합니다.

BCM87400 장치 제품군은 DR400/FR4/LR56 광 링크에서 112GBauD 기반 4Gb/s PAM4 쿼드 ​​채널을 구동하는 업계 최고의 성능과 최저 전력 소비 단일 칩 4GbE PAM4 PHY 트랜시버 플랫폼 기능을 갖추고 있습니다.

400GbE 모드에서 BCM87400은 시스템 측에서 53Gb/s(26Gbaud PAM4 기반) 106개 채널을 53Gb/s(4Gbaud PAM87400 기반) 4개 채널로 변환할 수 있습니다. BCM400은 시장을 선도하는 PAM4 PHY 기술 플랫폼에 추가되었으며 7nm CMOS 공정에서 작동하는 XNUMXG PAM-XNUMX PHY 트랜시버의 효과적인 예를 최초로 시연한 제품입니다.

BCM87400 모델의 추가 기능

1. "업계 최고의" DSP 성능과 전력으로 DR4/FR4 광 모듈은 IEEE 표준 및 MSA 사양을 충족합니다.
2. 기존 스위치 애플리케이션을 위한 DR/FR 광 모듈 지원
3. 고객 인터페이스는 CEI-28G / 56G LR 사양을 준수하고 장거리(LR) 채널을 지원합니다.
4. 4. IEEE 802.3bs 표준 KP4 및 종단 간 FEC 우회 작동 준수
5. EMLDML 및 실리콘 포토닉스와 같은 다중 광학 전면을 지원하는 PAM4 아키텍처
6. Broadcom 스위치 ASIC 및 ASSP의 상호 운용성은 28Gbaud PAM4 및 NRZ SerDes 아키텍처를 사용하여 최적화할 수 있습니다.

적용 분야:

1. 초대형 클라우드 데이터 센터 네트워크
2. 유선 인프라
3. 400Gb/s QSFP-DD/PSFP 광 모듈