Êtes-vous prêt pour l’Ethernet 400G ?

L'évolution rapide du secteur des télécommunications entraîne une demande massive de bande passante plus élevée et de débits de données plus rapides, passant de 10G à 40G et 100G. Cette tendance va-t-elle perdurer ? La réponse est sans équivoque : « Oui ». Il y a quelque temps, la migration de 10G à 40G ou de 25G à 100G était un sujet brûlant pour les gestionnaires de centres de données. Récemment, des solutions et des composants 400G ont fait leur apparition. Êtes-vous prêt pour le 400G ? Cet article présente quelques informations sur l'Ethernet 400G.

 

Ces dernières années, les modules à quatre voies ou longueurs d'onde 25/28G ont constitué la solution pour l'Ethernet 100G. Cependant, leur coût initial était élevé. Jusqu'en 2016, l'industrie des composants optiques a répondu à la demande avec des solutions 100G, déjà moins coûteuses par gigabit que les solutions équivalentes 10G et 40G, et de nouveaux développements visant à réduire encore les coûts et à augmenter les bandes passantes. La prochaine génération est l'Ethernet 400G. L'IEEE a approuvé le PSM4 avec quatre fibres parallèles pour la spécification 400GBASE-DR4 de 500 mètres, qui fait partie de la norme IEEE802.3bs en cours d'élaboration et d'approbation d'ici fin 2017. L'industrie développe déjà des composants optiques pour les solutions Ethernet 400G. La figure suivante illustre le calendrier d'adoption des télécommunications et des communications de données.

 

On constate visuellement que les applications de télécommunications et d'entreprise ont d'abord adopté la technologie 100G sous la forme de modules CFP. Les centres de données n'ont généralement adopté les interfaces 100G qu'après la maturité de la technologie et son évolution vers des interfaces plus denses et moins gourmandes en énergie, notamment sous la forme de modules QSFP28. Cependant, avec l'évolution du marché des centres de données hyperscale pour répondre aux besoins en communications machine-to-machine, les opérateurs de centres de données ont été les premiers à exiger des modules de transmission pour des débits de données de 400G et plus. L'ère du 400G est donc arrivée.

 

Nous savons que les modules QSFP28 pour Ethernet 100G et SFP28 pour Ethernet 25G sont désormais les formats dominants. Bien que les modules CFP, CFP2 et CFP4 restent importants pour certaines applications, ils ont été éclipsés par les modules QSFP28. Pour prendre en charge une bande passante plus élevée, quel module est le plus adapté au 400G ? Les premiers modules CFP8 sont déjà disponibles. Le QSFP-DD est rétrocompatible avec le QSFP, et l'OSFP pourrait offrir de meilleures performances, notamment avec la migration des réseaux vers des interfaces 800G.

 

Module CFP8 : Le module CFP8 est le tout dernier format développé par les membres de l'accord multisource CFP (MSA). Sa taille est approximativement celle du module CFP2. En termes de densité de bande passante, il prend en charge respectivement huit et quatre fois la densité des modules CFP et CFP2. L'interface du module CFP8 a été spécifiée pour des débits de 16 x 25 Gbit/s et 8 x 50 Gbit/s.

 

Module QSFP-DD : QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density). Il utilise huit voies 25 G via la modulation NRZ ou huit voies 50 G via la modulation PAM4, permettant des liaisons optiques à 200 Gbit/s ou 400 Gbit/s cumulés. De plus, le module QSFP-DD permet d'atteindre une bande passante cumulée de 14,4 Tbit/s dans un seul emplacement de commutateur. Rétrocompatible avec les modules QSFP, QSFP-DD offre une grande flexibilité aux utilisateurs finaux et aux concepteurs de systèmes.

 

Module OSFP : Le module OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) doté de huit voies électriques haut débit prend en charge le 400 G (8 x 50 G). Légèrement plus large et plus profond que le QSFP, il prend néanmoins en charge 36 ports OSFP par face avant 1 U, permettant ainsi un débit de 14,4 Tbit/s par 1 U. L'OSFP répond aux exigences thermiques prévues pour les systèmes optiques à 800 Gbit/s lorsque ces systèmes et optiques seront disponibles.

 

Au vu des tendances actuelles, le 400G deviendra la norme dans un avenir proche. Cependant, il lui reste encore des défis à relever, tels qu'une densité de capacité élevée, une faible consommation d'énergie, un coût par bit toujours plus bas et des capacités de production à grande échelle fiables. On ne sait jamais quelles surprises le réseau nous réserve ; attendons de voir ce que le 400G nous réserve.