Исследуем будущее связи: оптический трансивер OSFP 800g

Стремительный рост оптических технологий меняет парадигму сетей связи, при этом технология оптической передачи данных достигла значительного развития 800G OSFP (Octal Small Formfactor Pluggable) оптический трансивер. Это преобразующее изобретение направлено на противодействие растущему спросу на данные, подпитываемому такими технологиями, как 5G, облачные вычисления и искусственный интеллект. Мы исследуем функциональные возможности и характеристики 800G OSFP и его перспективы изменения ландшафта передачи данных за счет улучшенной пропускной способности, энергоэффективности и плотности портов. 800G OSFP исследует требования, которые однозначно дают представление о новых парадигмах подключения на глобальном уровне и определяют роль высокоскоростного интернета во всем мире.

Что такое трансивер OSFP 800g?

Оптический трансивер 800G OSFP — это высокопроизводительный оптический модуль, предназначенный для центров обработки данных и телекоммуникационных сетей, удовлетворяющий колоссальным требованиям к скорости передачи данных. Трансиверы 800G OSFP способны передавать данные с поразительной скоростью 800 гигабит в секунду с помощью методов модуляции, которые повышают эффективность волоконно-оптических линий связи. Детальная конструкция модуля фокусируется на двухкомпонентной интеграции, экономии энергии и оптимизированной конструкции охлаждения, что делает его подходящим для установок с высокой плотностью. 800G OSFP отвечает требованиям будущих высокоскоростных приложений благодаря своей передовой технологии и большой пропускной способности.

Понимание форм-фактора OSFP

OSFP — это аббревиатура от Octal Small factor pluggable, которая была разработана для обеспечения масштабируемости и функциональности. оптический трансивер конструкция. Модуль OSFP размером 100 мм на 22.58 мм охватывает восемь электрических линий, каждая из которых способна поддерживать скорость передачи данных 100 гигабит в секунду, что обеспечивает общую пропускную способность 800 G. Именно это достижение усугубляет передачу данных на высоких скоростях с использованием сигнализации PAM4 times. Этот метод модуляции позволяет кодировать несколько бит в символе в одном канале, чтобы можно было отправить больше данных.

Прочная конструкция и конструкция OSFP тепловой Интерфейс обеспечивает эффективное управление теплом, гарантируя работу на требуемых уровнях производительности в условиях высокой плотности. Он также поддерживает горячее подключение, что означает, что его можно заменить без необходимости отключения сетьФорм-фактор OSFP дополнен двухрядной низкопрофильной конфигурацией радиатора, предназначенной для рассеивания тепла, что повышает долговечность центров обработки данных, а также телекоммуникационных систем. OSFP предлагает сочетание небольшого размера, высокой скорости и простоты управления, что благоприятствует его внедрению в создание будущих оптических сетевых систем.

Роль PAM4 в 800g OSFP

PM4 широко используется для достижения высоких скоростей передачи данных для 800 G OSFP. В отличие от схемы кодирования NRZ (Non-return-to-zero), которая имеет два уровня для бита на символ, PAM4 использует четыре уровня амплитуды, что позволяет использовать более одного бита на символ, что позволяет достичь двухбитового кодирования. Это фактически означает, что эффективность полосы пропускания увеличивается в два раза, и каждая из восьми электрических линий модуля OSFP может работать со скоростью 100 Гбит/с. С PAM4 эти проблемы решаются теми, которые требуются сетями, работающими на более современных скоростях с точки зрения загрузки данных, поскольку это происходит из-за многоуровневой техники сигнализации PAM4, которая сохраняет целостность сигнала, в то же время целые сети не влияют на энергопотребление и тепловыделение. Таким образом, PAM4, повышенные требования к пропускной способности OSFP, по сути, определяют тенденцию передовой технологии оптических приемопередатчиков с точки зрения производительности и энергоэффективности.

Приложения в сетях Infiniband и Ethernet

Используя метод модуляции PAM4, модуль 800G OSFP способен обеспечить значительный прирост для сетей Infiniband и Ethernet. Во всех случаях OSFP увеличивает высокую пропускную способность, которую infiniband должен увеличить для использования в высокопроизводительных вычислениях и работе ИИ. Сети Ethernet, которые являются очень крупными, особенно корпоративные сети и сети центров обработки данных, развертывают OSFP для увеличения пропускной способности в соответствии с требованиями центров обработки данных. Сети, использующие эту технологию, могут достигать высокой эффективности и эффективной производительности в крупномасштабных средах, поскольку они способны передавать данные без узких мест между широко рассредоточенными сетями. Кроме того, преимущества OSFP усиливаются за счет обеспечения совместимости с интерфейсами 800G Ethernet, что позволяет ему удовлетворять широкий спектр требований.

Как работает оптический трансивер 800g?

Принципы волоконно-оптической связи

Системы оптоволоконной связи могут передавать информацию на большие расстояния с небольшими потерями, используя свет, который передается через гибкие пучки прозрачных нитей, обычно из стекла или искусно спроектированного пластика. Общий подход заключается в использовании лазера или светодиода для преобразования электрических сигналов в оптические. Эти оптические сигналы направляются через сердцевину волокна и отражаются от оболочки волокна во время полного внутреннего отражения, когда волокно направляет их. Фотодетектор на выходе обнаруживает и преобразует сигналы из оптической формы обратно в электрическую для дальнейшей обработки.

В результате высокой пропускной способности световых частот передача информации по оптоволокну является высокоэффективной, причем скорость передачи достигает сотен гигабит в секунду. Эта эффективность дополнительно повышается за счет методов мультиплексирования, в частности, мультиплексирования с разделением по длине волны (WDM), которое позволяет передавать более одного канала данных по одному волокну, используя разные длины волн света. Эта возможность имеет решающее значение для удовлетворения растущих требований к данным современных сетей. Помимо этого, тот факт, что они имеют низкое затухание и невосприимчивы к электромагнитным помехам, делает оптоволокно благоприятной средой для связи большой емкости на большие расстояния. Исследования показывают, что оптоволокно имеет значения затухания до 0.2 дБ/км, что вполне идеально для связи на большие расстояния, поскольку потери сигнала будут незначительными. Эти характеристики подчеркивают значимость оптоволокна в контексте растущих темпов развития глобальных телекоммуникаций.

Влияние многомодового и одномодового волокна

Диаметр сердечника многомодовых и одномодовых волокон демонстрирует как отличительные аспекты, так и морфологию. Благодаря большому диаметру сердечника в 50-62.5 микрометров многомодовые волокна способны пропускать через волокно различные моды света. Однако это вносит форму искажения сигнала, называемую модовой дисперсией, которая ограничивает дальность и пропускную способность таких волокон. В результате такие волокна подходят для передачи данных на малых расстояниях в пределах здания или кампуса. С другой стороны, одномодовые волокна имеют меньшую сердцевину, диаметр которой составляет около 8-10 микрометров. Это позволяет передавать свет только в одной моде, тем самым снижая риск модовой дисперсии. Благодаря этому одномодовые волокна способны поддерживать широкополосные характеристики на больших расстояниях, что подходит для телекоммуникаций, передачи данных на большие расстояния и высокоскоростных сетей. Пользователи обоих типов волокон имеют разные потребности в телекоммуникационной инфраструктуре, одновременно работая над повышением эффективности и пропускной способности современных сетей связи.

Высокоскоростная передача данных с помощью модулей OSFP

OSFP ('Octal Small Form-factor Pluggable') играет важную роль в перемещении объектов, содержащих данные, в разные места, поскольку современная потребность в центрах обработки данных постоянно растет. Эти передатчики данных 200 Мбит/с-400 Мбит/с состоят из 8 каналов, каждый с частотой 50 Гбит/с, а периферийная скорость расширяется за счет передовых технологий, таких как PAM4 (4-импульсная амплитудная модуляция). OSFP разработан с учетом уникальных функций управления теплом, которые обеспечивают удовлетворительную теплопередачу независимо от плотности переплаты, таким образом, идеально подходит для максимальной эффективности и общей надежности. Модули также могут быть заменяемыми в горячем режиме, что означает, что их можно легко заменить или модернизировать, не влияя на другие элементы системы.

Модули OSFP способны поддерживать расстояние до 10 километров в общей сложности, то есть такие присоединения будут полезны для присоединений и соединений «центр-центр». Их можно использовать и в других формах соединения с помощью обратно совместимых адаптеров. OSFP имеют соединение на основе света, которое соответствует соответствующим спецификациям и протоколам, как в 400 ГБ E. Кроме того, они обеспечивают двустороннюю передачу данных. Модули OSFP помогают быстро обмениваться большими объемами информации и повышать качество входящей информации, тем самым достигая расширения и развития высококачественных центров, способствующих облачным и дата-центрам в будущем.

Почему стоит выбрать 800g OSFP для вашего центра обработки данных?

Совместимость с существующей инфраструктурой

Есть несколько моментов и функций, которые дают уверенность в бесшовной совместимости для интеграции модулей 800G OSFP со старыми системами. Они включают:

1. Адаптеры с обратной совместимостью: Модули OSFP имеют крепления, которые обеспечивают модулям OSFP обратную совместимость, тем самым снижая вероятность замены оборудования на более новое.
2. Стандарты совместимости: OSFP соответствуют стандарту 802.3bs, который известен и используется в сетях Ethernet, что упрощает интеграцию.
3. Возможности горячей замены: Благодаря таким модулям нет необходимости отключать сеть для ремонта или модернизации, что позволяет проводить техническое обслуживание без остановки работы сети.
4. Гибкий оптический интерфейс: В различных сетях, имеющих разное положение и скорость, оптический интерфейс предназначен для работы с OSFP.
5. Размещение систем терморегулирования: Правильно спроектированные системы могут быть интегрированы без дополнительных затрат на изменение систем охлаждения.
6. Улучшенные методы модуляции: При использовании существующей волоконно-оптической линии связи с использованием PAM4 скорость передачи данных может быть увеличена за счет более современного использования инфраструктуры.

Таким образом, благодаря объединению всех этих факторов модули 800G OSFP могут быть легко и эффективно интегрированы или включены в уже существующие установки центров обработки данных.

Преимущества высокой производительности и масштабируемости

Модули OSFP 800G могут быть внедрены в уже существующие структуры, что, в результате, минимизирует затраты и повышает масштабируемость. Более того, эти модули реализованы с использованием передовых технологий, таких как PAM4 для более быстрой модуляции данных, что обеспечивает полное использование существующих кабелей без острой необходимости их замены. Такая производительность гарантирует эффективность центров обработки данных при выполнении своих задач в любое время, независимо от растущих рабочих нагрузок. Кроме того, универсальность модулей OSFP 800G обеспечивает легкий рост, чтобы удовлетворять будущие требования к сети, тем самым позволяя сосредоточиться на постоянном и агрессивном развитии технологий. Существует некоторый сдвиг в том, как организации устанавливают плановые расходы, поскольку есть возможность монетизировать уже сделанные инвестиции, но в то же время увеличивается функциональная прочность и гибкость сетевой инфраструктуры.

Потребляемая мощность и эффективность

Реальной проблемой при развертывании модулей 800G OSFP в центрах обработки данных являются соответствующие показатели энергопотребления и эффективности. Согласно известным источникам, эти модули были созданы с целью доставки данных с высокой скоростью, обеспечивая при этом минимальную стоимость операции по отношению к потребляемой мощности круглосуточно. Новые технологии чипов встроены в сложную конструкцию модуля 800G, что снижает энергопотребление на каждый гигабит чтения, тем самым делая энергию, используемую для этой задачи, намного более эффективной. Кроме того, эффективные решения по охлаждению интегрированы с функциями рассеивания тепла, что позволяет быстро отводить тепло, тем самым предотвращая перегрев устройств центра обработки данных. Максимально сокращая потребление энергии во время работы, компания не только снижает расходы на свое обслуживание, но и делает свою деятельность более экологичной и соответствующей целям устойчивого развития.

Кто является ведущими производителями OSFP 800 г?

Инновации от основных поставщиков

Известные эксперты в области модулей 800G OSFP, которые становятся все более и более важными для обработки и передачи больших объемов данных, включают Cisco, Intel и Arista Networks, которые, по-видимому, сотрудничают. Подход Cisco к модулям OSFP подчеркивает совместимость с немедленной установкой и гибкость конструкции, в то время как Intel расширяет границы в отношении обработки данных с помощью усовершенствованных интегральных схем. Между тем, Arista Networks сосредоточена на высокопроизводительных и высококачественных модулях, которые могут работать в суровых условиях, типичных для современных центров обработки данных. Усилия этих компаний имеют решающее значение для продвижения технологий, которые в настоящее время преобразуют сети в различных секторах.

Соответствие стандартам OSFP MSA

В случае OSFP соглашение Multi-Source Agreement (MSA) устанавливает четкие контрольные показатели, обеспечивающие взаимодействие между оптическими модулями. Интеграция и эксплуатационные характеристики модуля OSFP 800G не будут реализованы, если эти контрольные показатели не будут поддерживаться. Набор данных, необходимый для соответствия, включает следующее:   

1. Механические характеристики: Физические размеры, указанные MSA, должны соблюдаться для обеспечения надлежащей интеграции со всеми совместимыми компонентами, доступными на рынке.  
2. Управление температурным режимом: Концепции и рекомендации, касающиеся рассеивания тепла, должны точно соблюдаться, чтобы обеспечить достижение рабочих уровней температуры.  
3. Электрические характеристики: Для эффективной передачи информации необходимо соблюдение стандартов, установленных в отношении характеристик целостности сигнала, таких как сопротивление и перекрестные помехи.   
4. Оптические характеристики: Новое устройство должно соответствовать требуемым стандартам по длине волны, выходной мощности, чувствительности приемника, чтобы гарантировать оптические характеристики и надежность.  
5. Поддержка протокола: Каждое из устройств должно иметь возможность работать с различными сетями n-протокола, что гарантирует их совместимость с различными платформами и системами.  

Обеспечение соответствия стандартам OSFP MSA имеет решающее значение для производителей, поскольку позволяет их модулям функционировать в современных центрах обработки данных КМОП, которым требуется совместимость и высокая производительность.

Каковы технические характеристики и области применения 800g OSFP?

Основные технические характеристики, которые нужно знать

Модули 800G OSFP обладают множеством технических характеристик, гарантирующих первоклассную инженерию в экосистеме высокоскоростных сетей. К ним относятся:

• Скорость передачи данных: Возможность передачи информации со скоростью 800 гигабит в секунду, что повышает пропускную способность приложений с высокими требованиями.
• Формат модуляции: Используйте PAM4 (амплитудно-импульсную модуляцию), которая позволяет эффективно кодировать данные для достижения высокой скорости передачи данных с меньшей сложностью.
• Фактор формы: Совместимость с компактным форм-фактором OSFP, что позволяет устанавливать оборудование на современных сетевых устройствах с ограниченным пространством.
• Потребляемая мощность: Работает на верхнем пределе 15 Вт, гарантируя соблюдение требований регулирования энергопотребления и предлагая наилучшую производительность модуля.
• Досягаемость и расстояние: В большинстве случаев требования к дальности связи могут различаться и включают в себя оптику с коротким радиусом действия, требующую соединений в центрах обработки данных, и оптику с большим радиусом действия, которая расширяет возможности городских сетей.
• Диапазон температур: Работоспособность в диапазоне температур от 0 до 70 градусов по Цельсию, что повышает их надежность в помещениях с большим количеством серверов и в различных условиях.
• Прямое исправление ошибок (FEC): Содержит встроенную функцию FEC для обнаружения и исправления ошибок, что повышает качество данных, передаваемых по линии передачи.
• Тип разъема: Используются разъемы LC или MPO, они надежны и хорошо известны в отрасли.
• Задержка: Задержка уменьшается, а это часто требуется для различных приложений, где данные могут обрабатываться в режиме реального времени с небольшой задержкой или без нее.
• ЭМИ-экранирование: Нацелен на снижение электромагнитных помех, тем самым повышая целостность сигналов в высокоплотных электронных пространствах. 

Эти спецификации тщательно разработаны для удовлетворения строгих требований современных сетей передачи данных с высокой производительностью, разнообразными возможностями применения и проверенной работой в различных средах.

Разнообразные сценарии применения в современных сетях

В последние годы парадигмы связи расширились за счет передовых модульных технологий, что позволило расширить разнообразие вариантов применения. Эти модули обеспечивают быструю передачу данных и эффективную связь в различных средах. Центры и услуги совместного размещения улучшают внутрисерверные связи, тем самым сокращая время, за которое большие объемы данных могут передаваться между облаком, большими данными и высокочастотными транзакциями. Для телекоммуникационного сектора они обеспечивают функции plug-play в городских и магистральных сетях, обеспечивая при этом широкое покрытие и хорошее качество сигнала. Кроме того, они имеют решающее значение в корпоративных сетях, где давление на полосу пропускания растет, а такие приложения, как видео и голосовая связь по IP, используются очень эффективно. Таким образом, такие отличительные варианты применения подчеркивают тот факт, что все модули очень гибки с точки зрения базовых сетевых инфраструктур и подчеркивают их высокую значимость в современных цифровых средах.

Справочные источники

приемопередатчик

Дата центр

Ethernet

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Для каких целей используется оптический трансивер OSFP 800g?

A: Оптический трансивер OSFP 800g — это передающее устройство, которое позволяет преобразовывать сигналы, передаваемые со скоростью 800 гигабит в секунду. Это очень распространено в центрах обработки данных и корпоративных системах для улучшения соединений и систем передачи данных в будущем.

В: Какова взаимосвязь между Ethernet 800g и трансиверами OSFP?

A: 800g Ethernet передает данные каждую секунду на скорости 800 гигабит. Для создания этих соединений необходимы трансиверы OSFP, в основном 800g, которые важны, поскольку они обеспечивают лучшую пропускную способность и производительность в сетях инфраструктур.

В: Предположим, что сравниваются одномодовые трансиверы 800 г и многорежимные трансиверы 800 г. Какие преимущества один из них имеет над другим с точки зрения простоты использования?

A: Одномодовое волокно всегда используется для передачи на большие расстояния (более 2 км) и работает в пределах длины волны света 1310 нм, тогда как многомодовое волокно работает в пределах расстояния 850 нм и предназначено для коротких расстояний от 50 м до 500 м. Выбор SMF или MMF определяется расстоянием и областью применения, которую вы хотите узнать.

В: Почему пассивная конфигурация SR4 может быть полезна в оптическом трансивере?

A: Пассивные конфигурации SR4 в оптических трансиверах, например, в решениях 800g, являются экономически эффективными и энергоэффективными решениями для передачи данных по коротким каналам и не требуют дополнительной мощности или обработки сигнала, поэтому они подходят для связи между стойками и между стойками. Кроме того, пассивные конфигурации SR-4 в оптических трансиверах эффективно управляют сетями. 

В: Могут ли трансиверы 800g работать с системами старого поколения, такими как 400g или 100g?

A: Трансиверы 800g обычно могут быть обратно совместимы с более старыми системами 400g или 100g, и эта обратная совместимость может быть достигнута с помощью конфигураций разветвления или адаптеров, так что более новая версия может работать со старой без необходимости капитального ремонта существующей сети. Эта конфигурация в основном будет работать с адаптерами и другими системами штекеров.

В: Какое отношение имеет CMIS 5.0 к функционированию трансиверов 800g?

A: Что касается трансиверов 800G, CMIS 5.0 или спецификация Common Management Interface определяет, что должно быть включено в модули трансиверов для надлежащей связи. Таким образом, CMIS 5.0 улучшает совместимость и интеграцию трансиверов в большее количество сетевых сред.

В: Какую роль играет конструкция оребренной верхней части OSFP в производительности трансивера?

A: Благодаря конструкции OSFP с оребренной верхней частью тепловой поток становится более эффективным, что имеет решающее значение для бесперебойной работы и надежности высокоскоростных трансиверов, таких как 800g OSFP. Конструкция сводит к минимуму перегрев и расхождения при передаче данных.

В: Например, в случае доставки в Великобританию, какие особенности следует учитывать при отправке и доставке трансиверов 800g?

A: Чтобы отправить трансиверы 800g за границу, важно помнить о необходимых документах, времени доставки и соответствующей упаковке для защиты модулей. Такие компании, как fs.com, предоставляют услуги, которые помогают с этими требованиями к доставке.

В: Каким образом функция коммутации расширяет сетевые возможности, доступные с трансиверами 800g?

A: Функция разъединения позволяет трансиверу 800g взять свой единственный выход высокой емкости и направить его на несколько каналов с низкой емкостью, например: выход может быть разделен на 2x400g или 8x100g каналов. Эта функция выгодна для различных расширяющихся конструкций и улучшает ее использование с учетом возможностей существующей инфраструктуры.