Transciveri ribalaius rahuldab võimsusvajadused

 

 

Transtsiveri ribalaius määrab, kui palju andmeid saab võrguseade samaaegselt edastada ja vastu võtta, mõõdetuna gigabittides sekundis (Gbps). Kaasaegsed andmekeskused tuginevad pilvandmetöötluse, tehisintellekti töökoormuse ja võrguliikluse laiendamise toetamiseks transiiveritele kiirusega 100 Gbps kuni 1,6 terabitti sekundis (Tbps).

 

 

Transciveri ribalaiuse taga olev arhitektuur

 

Transciveri ribalaius toimib mitmerajalise{0}}arhitektuuri kaudu, kus iga kanal edastab andmeid kindla kiirusega. 400 Gbps transiiver kasutab impulssamplituudmodulatsiooni 4-taseme (PAM4) signaalimise korral kaheksa rada, millest igaüks töötab 50 Gbps, samas kui uuemad 800G mudelid kahekordistavad selle võimsuse. Füüsiline rakendamine sõltub modulatsiooniskeemist{10}}PAM4 lubab kaks korda suuremat andmeedastuskiirust võrreldes nulli-tagasi (NRZ) modulatsiooniga samas füüsilises infrastruktuuris.

Field programable gate array (FPGA) seadmed on oluliselt suurendanud oma transtsiveri ribalaiust, ulatudes terabittini sekundis. See edenemine mõjutab otseselt võrgu disaini, kuna lülituskangad peavad taristu maksimaalseks ärakasutamiseks küllastama saadaoleva transiiveri ribalaiuse. Elektriradade ja optiliste lainepikkuste vaheline seos loob keerukuse: PAM4 kasutav seade loeb iga 50 Gbps riba ribalaiuse arvutamisel kaheks kanaliks, mis mõjutab koguvõimsuse planeerimist.

 

Kuidas vormitegurid ribalaiuse läbilaskevõimet skaleerivad

 

Erinevad vormitegurid piiravad füüsiliselt transtsiveri ribalaiust konnektori disaini ja soojusjuhtimise kaudu. QSFP-DD (Quad Small Form-Factor Pluggable Double Density) moodulid toetavad kuni 400 Gbps kaheksa 50 Gbps kanaliga, samas kui suurem OSFP-vorming mahutab 800 Gbps. OSFP transiiverid kasutavad kaheksat kanalit, millest igaüks on 100 Gbps, kokku 800 Gbps läbilaskevõimega ning 200 Gbps kanalite väljatöötamine, mille võimsus on 1,6 Tbps.

OSFP-XD variant käsitleb konkreetset turupuudust. Kahekordistades elektriradu kaheksalt kuueteistkümnele, pakub OSFP-XD 1,6 Tbps tihedust ja 16 rada 100 Gbps. See on oluline, kuna olemasolev lülitusräni kasutab 100 G elektriradu ja paljud operaatorid soovivad seda paigaldatud baasi võimendada, selle asemel, et oodata järgmise -põlvkonna 200 G raja tehnoloogiat.

Tagasiühilduvus lisab veel ühe kihi. 100G QSFP28 mooduli saab sisestada QSFP-DD-porti ilma mehaaniliste adapteriteta, kuigi port tuleb konfigureerida 400G asemel 100G jaoks. See paindlikkus võimaldab järkjärgulist võrguuuendust ilma kahveltõstuki asendamiseta.

 

Ribalaius nõuab andmekeskuse evolutsiooni käivitamist

 

2024. aastal toodi turule üle 70 uue optilise transiiveri mudeli, mis toetavad 400G, 600G ja 800G Etherneti standardeid. Innovatsiooni kiirus peegeldab aluseks olevaid liiklusmustreid-AI-klastri serverid vajavad nüüd 400 Gb/s võrgukiirust serveri kohta. NVIDIA DGX H100 GPU-serverisüsteemid on varustatud nelja 400G pordiga, mis suurendavad{11}}spine kangast võrguühenduse kiirust 800 Gb/s.

Andmekeskuse operaatorid seisavad silmitsi kolmikuga: ribalaiuse läbilaskevõime, energiatarve ja gigabiti hind. Järgmise-põlvkonna transiiiverite energiatarve on alla 10 vatti, toetades samal ajal andmeedastuskiirust, mis ületab 100 Gbps sõiduraja kohta. See tõhususe suurenemine muutub mastaabis kriitiliseks-tuhandeid porte kasutav hüperskaala rajatis võib tõhusa optikaga vähendada elektritaristu nõudeid 30–40%.

Nihe suurema transiiveri ribalaiuse suunas ei ole ühtlane. 10 Gbps kuni 40 Gbps segment peaks 2032. aastaks jõudma üle 15 miljardi USA dollari, mis näitab, et pärandsüsteemid ja kulutundlikud juurutused eksisteerivad koos tipptasemel infrastruktuuriga. Organisatsioonid peavad tasakaalustama migratsiooni ajakava rakendusnõuete ja eelarvepiirangutega.

 

Lainepikkusjaotusega multipleksimine laiendab efektiivset ribalaiust

 

Tihe lainepikkusjaotusega multipleksimise (DWDM) tehnoloogia korrutab transiiveri ribalaiuse, edastades samaaegselt mitut andmevoogu erinevatel optilistel lainepikkustel. DWDM-i transiiverseadmed on skaleeritavad lahendused, mis maksimeerivad kasutatavat kiudribalaiust, mängides võtmerolli võrguinfrastruktuuri kasvuga tegelemisel, mis on tingitud üha-kasvavast andmenõudlusest.

Üks kiudaine võib kanda kümneid lainepikkusi, millest igaüks töötab 100 G või 400 G kiirusega. See lähenemisviis säilitab olemasoleva kiudoptilise infrastruktuuri, suurendades samal ajal võimsust, mis on -kriitilise tähtsusega suurlinnade võrkude ja ülikoolilinnakute juurutamiseks, kus uue kiudoptilise võrgu hankimine on kulukas või ebapraktiline. Kompromiss -seob transiiveri kõrgemaid kulusid ja lainepikkuse haldamise süsteemi keerukuse suurenemist.

IP üle DWDM-võrgu, mis kasutab 400G ZR/ZR+ transiivereid ja passiivseid multiplekseri/demultiplekseri filtreid, võib 80 kilomeetri raadiuses märkimisväärselt lihtsustada punkt--metroovõrke. See arhitektuur välistab traditsioonilised optilised transpordiseadmed, vähendades nii kapitalikulusid kui ka töö keerukust.

 

Modulatsioonitehnikad, mis suurendavad ribalaiuse tõhusust

 

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation) ja teised täiustatud modulatsioonitehnikad muudavad andmeedastuse võimalikult tõhusaks. Erinevalt NRZ signaalimisest, mis kasutab kahte pingetaset (esindab 0 ja 1), kasutab PAM4 nelja taset, et kodeerida kaks bitti sümboli kohta. See kahekordistab andmeedastuskiirust samal füüsilisel ribalaiusel-25 GHz elektriline kanal toetab 50 Gbps PAM4-ga võrreldes 25 Gbps NRZ-ga.

Trahv kuvatakse signaali kvaliteediga. PAM4 vajab õigeks dekodeerimiseks paremat signaali-/-müra suhet ja keerukamat digitaalset signaalitöötlust. Täiustatud DSP (Digital Signal Processing) algoritmid tegelevad suurema modulatsioonivormingute keerukusega, lisades transiiveri konstruktsioonile kulusid ja energiatarbimist.

Koherentne tuvastamine esindab teist ribalaiuse optimeerimist. Koherentsed optilised transiiverid toetavad suuremat andmeedastus- ja ulatusekiirust, pakkudes tavapäraste optiliste transiiveritega võrreldes paremat spektraalset efektiivsust ja väiksemat energiatarbimist. Need seadmed domineerivad pikamaa{2}}rakendustes, kus kiu võimsuse maksimeerimine on majanduslikult oluline.

 

Ribalaiuse planeerimine kasvavate võrgunõuete jaoks

 

Võimsuse planeerimine algab algtaseme mõõtmistega. Võrgu ribalaius on mõõt, mis näitab juhtmega või traadita sideühenduse maksimaalset suutlikkust edastada andmeid võrguühenduse kaudu teatud aja jooksul. Administraatorid peavad eristama teoreetilist ribalaiust (millega riistvara hakkama saab) ja tegelikku läbilaskevõimet (mida võrk reaalsetes tingimustes pakub).

Praktiliselt oleks võrgu läbilaskevõime alati väiksem kui võrgu ribalaius, kuna erinevad võrgu läbilaskevõimet mõjutavad tegurid. Protokolli üldkulud, taasedastused ja ummikud vähendavad tõhusat võimsust. 100 G transiiver võib tootmiskeskkondades pakkuda 92–95 G kasutatavat läbilaskevõimet.

Transtsiveri ribalaiuse nõudeid mõjutavad mitmed tegurid:

Rakenduste profiilidmäärata kindlaks baasvajadused. Video voogesitus ja failide edastamine on ribalaius{1}}intensiivne, kuid talub teatud latentsust. Reaalajas tehisintellekti järelduste töökoormus-nõuab nii suurt ribalaiust kui ka pidevalt madalat latentsust. Andmebaasi replikatsioon nõuab mõõdukat ribalaiust, kuid ei talu pakettide kadumist.

Kasvuprognoosidpeab arvestama liikluse kasvuga. Optiliste transiiverite turg kasvab aastatel 2024–2028 hinnanguliselt 10,32 miljardi USA dollari võrra, CAGR on peaaegu 16,68 protsenti. See turu laienemine peegeldab aluseks olevaid liikluse kasvumustreid, millega võrguarhitektid peavad arvestama.

Ületellimissuhtedtasakaalustada kulusid tulemuslikkusega. 40-pordiline 400G üleslinkidega lüliti võib kasutada ületellimissuhet 4:1 või 8:1, eeldades, et kõik juurdepääsupordid ei vaja korraga kogu ribalaiust. Õige suhe sõltub liiklusmustrist ja rakenduse SLA-dest.

 

Füüsilise kihi kaalutlused maksimaalse ribalaiuse jaoks

 

Transtsiveri ribalaiust ei eksisteeri eraldi{0}}füüsiline andmekandja piirab saavutatavaid kiirusi. Kategooria 6A kaabli ribalaius võib olla 500 MHz, samas kui võrgu ribalaius võib olla 10 Gb/s. Kaabli ribalaiuse (mõõdetuna MHz) ja andmeedastuskiiruse (mõõdetuna Gbps) suhe sõltub kodeerimisskeemidest.

Kiudoptilised kaablid kõrvaldavad sageduspiirangud. Ühemoodilise kiu puhul on modaalne ribalaius põhimõtteliselt piiramatu ja sellega ei kaasne efektiivset modaalset ribalaiuse väärtust, kuna kiudu liigub ainult üks valgusrežiim. Kromaatiline dispersioon-erinevad lainepikkused, mis jõuavad vastuvõtjani veidi erinevatel aegadel,-saavad aga piiravaks teguriks pika-kauguse ja suure ribalaiusega{5}}edastuse puhul.

Mitmemoodiline kiud kasutab efektiivset modaalset ribalaiust (EMB), mõõdetuna MHz{0}} km. Fiber, mille EMB on 200 MHz-km, suudab liigutada 200 MHz andmeid kuni ühe kilomeetrini. See kaugusest-sõltuv piirang muudab mitmerežiimi sobilikuks andmekeskusesiseste-andme{8}}ühenduste jaoks (tavaliselt alla 500 meetri), samal ajal kui üksikrežiim käsitleb pikemat ulatust.

 

 

Silicon Photonics, mis võimaldab järgmise{0}}generatsiooni ribalaiust

 

Ränifotoonika{0}}toega transiiverid integreerivad laserallikad, modulaatorid ja detektorid ühte ränivormi, võimaldades laboritingimustes andmeedastuskiirust 1,6 Tbps. See tehnoloogia lubab vähendada transiiveri kulusid, suurendades samal ajal ribalaiuse tihedust{3}}suutliku skaleerimise põhinõudeid.

Traditsioonilised transiiverid kasutavad ränielektroonikast eraldi toodetud indiumfosfiidlasereid, mis nõuavad täpset kokkupanekut ja joondamist. Ränifotoonika otsib koos{1}optilisi ja elektroonilisi komponente, vähendades parasiitkadusid ja võimaldades suuremat integratsioonitaset. Ränifotoonika ja DSP-tehnoloogiad aitavad täita hüperskaala andmekeskuste nõudmisi.

Majanduslikud tagajärjed on olulised. Kuna tootmismahud suurenevad ja tootmistootlus paraneb, peaksid ränifotoonika transiiverid järgima pigem pooljuhtelektroonikale sarnaseid kulukõveraid kui spetsiaalseid optilisi komponente. See võib kiirendada 800G ja 1,6T ribalaiuse tasandite kasutuselevõttu.

 

Breakout konfiguratsioonid, mis suurendavad pordi kasutust

 

400G optika saab jagada mitmeks alam{1}}liideseks koos katkestustega, tagades, et kogu ribalaius jääb 400 G, samas kui väiksema kiirusega läbimurdepordid on täiesti sõltumatud. Üks 400G port võib olenevalt käigukasti võimalustest jaguneda neljaks 100G pordiks, kaheks 200G pordiks või kaheksaks 50G pordiks.

Käigukasti digitaalne signaaliprotsessor (DSP) haldab teisendamist, teisendades 50 Gbps elektriradade paarid üksikuteks 100 Gbps elektriribadeks. See elektrilise-taseme muundamine erineb optilisest multipleksimisest ja toimub transiiveri või lüliti ASIC-i sees.

Breakout-režiim käsitleb sadamatiheduse ökonoomikat. Selle asemel, et osta iga ühenduse jaoks eraldi 100G transiivereid, kasutavad operaatorid katkestusrežiimis vähem 400G porte, vähendades nii transiiveri kulusid kui ka lülituspordi nõudeid. Kompromiss- hõlmab ühilduvust-, mitte kõik 400G transiiverid ei toeta kõiki katkestuskonfiguratsioone ja kaabeldusnõuded on erinevad.

 

Turu dünaamika kujundamise ribalaiuse saadavus

 

Prognoositakse, et 2024. aasta lõpuks on maailmas kasutusel üle 17 miljardi IoT-seadme, kusjuures iga IoT-moodul sisaldab tavaliselt vähemalt ühte väikese võimsusega-juhtmevaba transiiverit. Kuigi IoT transiiverid töötavad väiksema individuaalse ribalaiusega kui andmekeskuse optika, on koguvõimsuse nõue tohutu.

Tarneahela piirangud piiravad perioodiliselt transtsiveri ribalaiuse kättesaadavust. Puudused 100 G EML-is (elektro-absorptsiooniga moduleeritud laserid) ja 7 nanomeetrilistes DSP-des piirasid Q4 2024 mooduli väljundit, hoides tagasi juba esitatud 800 G tellimusi. Need kitsaskohad sunnivad võrguarhitekte kas juurutamist edasi lükkama või aktsepteerima alternatiivseid spetsifikatsioone.

2023. aastal hinnati optiliste transiiverite turu väärtuseks üle 10 miljardi USA dollari ja hinnanguliselt registreerib see aastatel 2024–2032 üle 15 protsendi. See kasvutrajektoor näitab püsivat investeeringut transtsiveri ribalaiuse võimetesse, mis on ajendatud pilvandmetöötlusest, 5G infrastruktuurist ja tehisintellekti töökoormusest.

 

Transtsiveri ribalaius erinevates võrgusegmentides

 

Andmekeskuse kangadesindavad suurimat ribalaiuse tihedusega juurutusi. Hüperskaala operaatorid juurutavad rakenduste toetamiseks 800G optilisi transiivereid ning 2024. aastal ilmuvad 1,6 terabaidised prototüübid. Need keskkonnad seavad esikohale ribalaiuse tiheduse, energiatõhususe ja gigabiti maksumuse.

Telekommunikatsioonivõrgudtasakaalustada ribalaiust katvusnõuetega. 800G optiliste transiiverite kasutuselevõtt pikendatud lainepikkuste jaoks pikematel vahemaadel ilma regenereerimiseta suurendab metroo- ja piirkondliku võrgu läbilaskevõimet. Selles segmendis domineerivad koherentsed transiiverid tänu suurepärastele optilise võimsuse eelarvetele.

Ettevõtlusvõrgudkeskenduda järkjärgulistele uuendustele. Ettevõtlus- ja telekommunikatsioonisektorid kiirendavad 400G kasutuselevõttu, jõudes järele edusammudele, mida juhivad peamiselt hüperskaala ja suured pilveteenuse pakkujad. Need organisatsioonid kasutavad sageli segapõlvkonna infrastruktuuri, mis nõuab transtsiveri ribalaiust, mis integreerub olemasolevate 100G ja 40G seadmetega.

Salvestusvõrgudkasutage spetsiaalseid protokolle. Kui Ethernet ja InfiniBand domineerivad arvutite vastastikustes ühendustes, siis Fibre Channel jääb salvestusvõrkudesse juurdunud. Need transiiverid optimeerivad erinevate omaduste-madala latentsuse ja kadudeta edastuse jaoks töötlemata ribalaiuse kaudu.

 

Protokoll{0}}Spetsiifiline ribalaiuse optimeerimine

 

InfiniBandi liiklus skaleerub jõulise 17,45-protsendilise CAGR-i alusel, NVIDIA LinkX transiiverid hõlmavad FDR-i ja NDR-i kiirusi, kuni 200 Gb/s sõiduraja kohta ja 800 Gb/s koguribalaiust. InfiniBandi protsessori mahalaadimine ja alla 100 nanosekundi latentsus muudavad selle eelistatuks suurte GPU-klastrite jaoks, hoolimata Etherneti kulueelistest.

Ultra Etherneti konsortsium joondab voo juhtimise ja ummikute haldamise funktsioonid tehisintellekti töökoormustega, vähendades ajaloolist latentsusvahet Etherneti ja InfiniBandi vahel. See standardite areng võib muuta ribalaiuse maastikku, kuna Etherneti transiiverid sisaldavad madala-latentsusega funktsioone, mis olid varem InfiniBandile eksklusiivsed.

CWDM (jämelainepikkusjaotusega multipleksimine) ja DWDM transiiverid optimeerivad ribalaiust erinevalt. CWDM kasutab laiemat lainepikkuste vahekaugust (20 nm), mis toetab vähem kanaleid, kuid madalamaid kulusid ja lihtsamaid seadmeid. DWDM kasutab kitsast vahekaugust (0,8 nm või vähem), mis võimaldab 80+ kanaleid ühel kiul, kuid nõuab temperatuuriga-kontrollitud lasereid ja keerukamat optikat.

 

Praktilised ribalaiuse juurutamise strateegiad

 

Alusta liiklusanalüüsist. Seiretööriistad peaksid jäädvustama tippkasutust, rakenduste kombinatsiooni ja kasvutrende mitme kuu jooksul. Pidevalt üle 70 protsendi kasutav link vajab ribalaiuse täiendamist{3}}küllastumise ootamine põhjustab jõudluse halvenemist ja katkestusi.

Kaaluge juurutamise ajastust. Transiiveri hinnad langevad uute põlvkondade küpsedes. 800G varajane kasutuselevõtt pakub tulevikus maksimaalset ruumi, kuid kõrgema hinnaga. 12–18-kuuline ootamine vähendab tootmismahtude ja konkurentsi suurenedes tavaliselt kulusid 30–40 protsenti.

Hinnake omamise kogumaksumust. Suurema ribalaiusega transiiiverid pakuvad sageli paremat hinda gigabiti kohta, hoolimata kõrgemast individuaalsest hinnast. 400G transiiver hinnaga 3000 $ annab 7,50 $/Gbps, samas kui neli 100G transiiverit hinnaga $800 igaüks $8/Gbps-lisaks 400G lahendus nõuab vähem lülitusporte, vähem kaablit ja väiksemat võimsust.

Testige ühilduvust põhjalikult. Kui vajate väikese-toimeulatusega, mitme režiimiga, LC-portidega 10G optikat, otsite tõenäoliselt SFP-10G-SR-i, kuna erinevad müüjad kasutavad spetsiifilist kodeerimist. Kolmandate osapoolte transiiverid võivad töötada, kuid vajavad valideerimist lüliti püsivara versioonide ja spetsiifiliste funktsioonide, näiteks täiustatud telemeetria suhtes.

Planeerige kiudoptilist infrastruktuuri hoolikalt. Andmekeskuse operaatorid saavad mitme aasta jooksul vältida tohutuid kulusid ja tüsistusi, kui nad on paigaldanud täiustatud OM4 mitmemoodilise kiudkaabli tehase ja kavatsevad BiDi optiliste transiiverite abil uuendada 40 või 100 Gb. BiDi transiiverid kasutavad lainepikkusjaotusega multipleksimist duplekskiu kaudu, vältides kallist paralleelkiudude moderniseerimist.

 

Ribalaiuse piirangute tõrkeotsing

 

Kui ttranstsiveri ribalaius ei anna oodatud jõudlust, võivad selle põhjuseks olla mitmed tegurid. Kontrollige konfigureeritud kiirust ja dupleksseadeid-automaatne-läbirääkimine valib mõnikord valed parameetrid, eriti kolmanda osapoole optika puhul.

Kontrollige optilise võimsuse taset. Transiiverid määravad vastuvõtutundlikkuse (minimaalne võimsus) ja maksimaalne sisendvõimsus. Vastuvõetud optilise võimsuse vahemik näitab vahemikku, mida transiiver suudab hallata, hoides biti veamäära madalal ja teatud parameetrite piires. Sellest vahemikust väljapoole jäävad signaalid põhjustavad vigu, mis vähendavad efektiivset ribalaiust.

Uurige vealoendureid. CRC vead, sümboli vead ja kõrvaleheited viitavad füüsilise kihi probleemidele, mis halvendavad läbilaskevõimet. Isegi väikesed veamäärad (0,01 protsenti) võivad TCP-voogudes vallandada tohutu kordusedastuse, vähendades efektiivset ribalaiust 50 protsenti või rohkem.

Temperatuur on oluline. Transiiveritel on määratud töövahemikud, tavaliselt 0–70 kraadi. Riiuli ebapiisav jahutus põhjustab termilist drosselit, kus seadmed vähendavad kahjustuste vältimiseks edastusvõimsust, vähendades lingi piire ja saadaolevat ribalaiust.

 

Ribalaiuse tõhusus tihendamise ja optimeerimise kaudu

 

Kuigi transtsiveri ribalaius määrab füüsilise võimsuse, võivad rakendus{0}}kihi tehnikad tõhusust mitmekordistada. WAN-i optimeerimisseadmed kasutavad andmete dubleerimist ja tihendamist, et vähendada edastatud baite teatud liiklusmustrite puhul 50–90 protsenti.

TCP-akna skaleerimine ja valikuline kinnitamine parandavad ribalaiuse kasutamist kaug{0}}linkide puhul. TCP vaikeparameetrid raiskavad ribalaiust suure-latentsusega teedel, kuna saatja peab enne täiendavate andmete edastamist ootama kinnitusi. Nende parameetrite häälestamine taastab mandritevaheliste ühenduste läbilaskevõime 40–60 protsenti.

Teenusekvaliteedi (QoS) poliitikad seavad prioriteediks kriitilise liikluse. Ribalaiuse garantiide määramine latentsus{1}}tundlikele rakendustele tagab interaktiivse jõudluse isegi siis, kui hulgiedastused kulutavad järelejäänud võimsust. See ei suurenda transiiveri ribalaiust, kuid parandab kasulikku tööd gigabiti kohta.

 

Ribalaiuse ja latentsuse vaheline seos

 

Transtsiveri ribalaius ja latentsus on sõltumatud, kuid seotud. Suurem ribalaius vähendab serialiseerimise viivitust{1}}bittide juhtmele paigutamise aega. 1500-baidine pakett vajab 100 Mbps edastamiseks 120 mikrosekundit, kuid 1 Gbps juures ainult 12 mikrosekundit.

Levikuviivitus (valguse kiirus kius) jääb ribalaiusest sõltumata konstantseks. Valgus liigub kiududes ligikaudu 5 mikrosekundit kilomeetri kohta. 100 km pikkusel lingil on 500 mikrosekundiline leviviivitus olenemata sellest, kas kasutatakse 100 G või 400 G transiiverit.

Tehisintellekti rakendused keskenduvad latentsusele, latentsusaja järjepidevusele ja töö lõpetamise ajale, mistõttu enamik 800G juurutusi on eeldatavasti lühikese ulatusega-. Lühike ulatus ei seisne leviviivituses{3}}see on tingitud sellest, et tehisintellekti töökoormused nõuavad nii suurt ribalaiust, et ainult riiulitevahelised otseühendused on majanduslikult mõttekad.

 

Suure{0}}ribalaiusega transiiverite energiatõhusus

 

Energiatarbimist suurendatakse ribalaiusega, kuid mitte proportsionaalselt. 1.6T OSFP passiivse otseühendusega kaablid võimendavad 200 G raja kohta optilisi tehnoloogiaid, saavutades edastuskiiruse kuni 1,6 Tbps ülimadala energiatarbimise juures. Passiivkaablid ei kasuta aktiivset elektroonikat, tarbides null vatti, pakkudes samal ajal täielikku ribalaiust lühikeste vahemaade jaoks.

Aktiivsed optilised kaablid (AOC) tarbivad 2-4 vatti 100G transiiveri ja 8{10}}12 vatti 400G versiooni puhul. Cisco 800G QSFP{12}}DD transiiver hüperskaala andmekeskuste jaoks võimaldab 2x võimsust pordi kohta väiksema 9W energiatarbimisega. See tõhususe suurenemine,{14}}kahekordistades ribalaiust, suurendades samal ajal võimsust vaid 50 protsenti, muudab 800G atraktiivseks piiratud võimsusega rajatiste jaoks.

Lineaarne ühendatav optika (LPO) vähendab võimsust veelgi, liigutades digitaalse signaalitöötluse hosti lüliti ASIC-i. Linear Drive optiline transiiver eemaldab digitaalse signaalitöötluse funktsiooni lüliti ASIC-i, näidates lubadust võimsuse hajumise ja kulude vähendamisel. LPO transiiverid tarbivad 40–50 protsenti vähem energiat kui traditsioonilised ühendatavad samaväärse ribalaiusega.

 

Koostalitlusvõimet võimaldavad tööstusstandardid

 

Mitme allika lepingud (MSA-d) tagavad transiiveri ribalaiuse spetsifikatsioonide toimimise kõigi tarnijate vahel. QSFP-DD MSA töörühm moodustati 2016. aasta märtsis, et rahuldada turu vajadust järgmise-põlvkonna, suure-tihedusega, suure-kiire ühendatavate ja tagasiühilduvate{7}}moodulite vormitegurite järele. Need tööstuskonsortsiumid määravad kindlaks mehaanilised mõõtmed, elektrilised liidesed ja termilised nõuded.

IEEE standardid reguleerivad Etherneti kiirust ja signaalimist. 400G Etherneti standard (IEEE 802.3bs) määrab mitu füüsilise kihi varianti: 400GBASE-SR8 mitmemoodilise kiu jaoks, 400GBASE-DR4 ühemoodilise kiu jaoks kuni 500m ja 400GBASE-FR4 2km ulatuse jaoks. Iga variant kasutab erinevaid transtsiveri ribalaiuse rakendusi, mis on optimeeritud konkreetsete rakenduste jaoks.

Suure ribalaiusega-intensiivsete võrkude. 5G esi- ja tagasiühenduslingid kasutavad standardiseeritud transtsiveri ribalaiusliideseid (25G ja 100G variandid), et tagada erinevate tarnijate seadmete õige ühendamine.

 

Korduma kippuvad küsimused

 

Kuidas arvutada lüliti konstruktsiooni jaoks vajalikku transtsiveri ribalaiust?

Ribalaius võrdub andmeedastuskiirusega kanali kohta, korrutatuna kanalite arvuga, kusjuures PAM4 linke loetakse kaheks kanaliks füüsilise raja kohta. Summeerige kõik aktiivsed transiiveri andmeedastuskiirused, rakendades PAM4 kanalite jaoks 2x kordajat, et määrata kumulatiivne ribalaius. Vigade vältimiseks jääge seadmest allapoole.

Kas ma saan samas võrgus kombineerida erineva ribalaiusega transiivereid?

Jah, aga planeerige hoolikalt. Suurema-ribalaiusega lingid saavad ühenduse luua väiksema-ribalaiusega seadmetega, kui lüliti toetab katkestusrežiimi või nõustub kiiruse mittevastavusega. Seadistage QoS, et vältida ummikuid kitsaskohtades, kus kiired ja aeglased lingid kohtuvad. Tagada järjepidev protokolli ja lainepikkuste ühilduvus.

Millist ribalaiuse suurenemist võin oodata 100G transiiveri uuendamisel 400G-le?

Füüsiline ribalaius suureneb 4 korda, kuid tõhus võimsuse suurenemine sõltub ületellimusest ja rakenduste kombinatsioonist. Kui praeguste 100G linkide keskmine kasutus on 60%, siis eeldage, et samad liiklusmustrid tarbivad 15% 400G võimsusest. Arvestage kasvu enne ülevõimsuse deklareerimist.

Kas pikenenud kiudühendus vähendab saadaolevat transiiveri ribalaiust?

Ükski-ribalaius ei jää konstantseks, kuid katvuse piirangud võivad sundida madalama-kiirusega transiiivereid. 400G-DR4 transiiver töötab kuni 500m, samas kui 400G-FR4 ulatub erinevat optikat kasutades 2km-ni. Sumbumine, hajutamine ja võimsuse eelarved piiravad kaugust, mitte ribalaiust ennast. Valige vajaliku ulatusega transiiverid.