Explorez les différences entre OSFP et QSFP-DD pour Ethernet 1,6T et découvrez quel émetteur-récepteur prend le mieux en charge les futurs réseaux de données.

OSFP vs. QSFP-DD : quelle norme alimentera les réseaux 1,6 T ?

La demande en bande passante s'accélère à un rythme sans précédent. L'essor des clusters d'entraînement d'IA, des infrastructures cloud hyperscale et des architectures edge natives a incité les centres de données à explorer l'Ethernet 1,6 T comme la prochaine avancée logique en matière de débit réseau.

Pour accompagner cette transition, les normes des émetteurs-récepteurs doivent évoluer, non seulement pour transporter davantage de données, mais aussi pour gérer efficacement les contraintes de consommation, de performances thermiques et de format. Deux concurrents se sont imposés comme leaders : l'OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) et le QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable – Double Density).

Il est essentiel de comprendre les différences entre ces normes d'émetteurs-récepteurs pour concevoir des réseaux 1,6 T évolutifs. Bien que toutes deux offrent des capacités haute densité et haut débit, leurs architectures, leurs enveloppes de puissance et leurs trajectoires de déploiement révèlent des différences importantes qui façonneront l'avenir du transport Ethernet  .

Architectures optimisées pour un débit à haut débit

OSFP et QSFP-DD ont tous deux été conçus pour les liaisons 400G et 800G, mais leurs conceptions respectives reflètent des philosophies divergentes en matière d'alimentation, de refroidissement et de densité de ports.

·  OSFP  prend en charge huit voies électriques , chacune fonctionnant jusqu'à 112 Gbit/s , pour une capacité totale de 896 Gbit/s  en mode 1x. La taille physique légèrement plus grande d'OSFP permet une meilleure dissipation de la chaleur et une meilleure intégrité du signal.

Le  QSFP-DD , également une norme à 8 voies, s'intègre dans la même plaque frontale que les modules QSFP+ et QSFP28, préservant ainsi la rétrocompatibilité. Sa double densité permet d'utiliser deux rangées de contacts, permettant ainsi des applications à 800 Gbit/s  et 1,6 Tbit/s tout en conservant le format d'origine.

Pour 1,6 T, les deux modules sont poussés à prendre en charge 200 Gbit/s par voie grâce à la modulation PAM4 sur des optiques co-packagées (CPO) et aux innovations DSP émergentes. Cependant, les différences architecturales entre OSFP et QSFP-DD sont susceptibles d'avoir un impact sur leur adéquation à différents environnements.

Conception thermique et efficacité énergétique

La dissipation de puissance devient un facteur limitant à des vitesses de 1,6 T. Le budget thermique plus important de l'OSFP, qui prend actuellement en charge des modules jusqu'à 20 W et plus, est avantageux pour les optiques futures nécessitant des DSP intégrés et un refroidissement avancé. Les modules OSFP offrent également une meilleure circulation de l'air grâce à leur boîtier plus long, qui accueille des dissipateurs thermiques plus robustes.

À l'inverse, le QSFP-DD a été conçu pour les environnements privilégiant la densité des ports à la marge thermique. Son enveloppe de puissance plafonne historiquement autour de 16 W, mais de nouvelles itérations comme le QSFP-DD800 et le QSFP-DD1600 repoussent ces limites grâce à des matériaux améliorés et des innovations thermiques telles que les dissipateurs thermiques et le refroidissement par contact direct.

Dans les déploiements d'IA et de calcul haute performance (HPC) où la charge thermique par rack est critique, le format OSFP est de plus en plus privilégié pour les déploiements en face avant. Cependant, le QSFP-DD reste attractif pour les applications exigeant interopérabilité et nombre élevé de ports par unité de rack.

Facteur de forme mécanique et densité des ports

Le QSFP-DD présente un avantage considérable en termes de densité de ports en rack. En conservant les mêmes dimensions que les modules QSFP+, il permet d'utiliser 36 ports par commutateur 1U, offrant jusqu'à 57,6 Tbit/s de capacité de commutation dans un format compact. Il est donc idéal pour les hyperscalers qui modernisent leur infrastructure existante.

L'OSFP, légèrement plus haut et plus profond, prend en charge moins de ports par châssis 1U : généralement 32 ports par 1U, soit 51,2 Tbit/s au total. Cependant, ce compromis est souvent justifié par une meilleure dissipation de puissance et une meilleure stabilité mécanique, notamment pour les optiques à longue portée et les voies à haut débit.

Compatibilité et support de l'écosystème

Le format QSFP-DD bénéficie de son héritage : une longue évolution du QSFP+ au QSFP28, puis au QSFP56. Cet héritage a permis une adoption plus large de l'écosystème, avec une grande variété de systèmes d'exploitation réseau, de commutateurs et d'émetteurs-récepteurs disponibles auprès des fournisseurs de premier plan. Les émetteurs-récepteurs QSFP-DD sont également rétrocompatibles, permettant des transitions fluides au sein des déploiements existants.

En revanche, l'OSFP n'est pas rétrocompatible avec les systèmes QSFP en raison de son connecteur et de sa conception mécanique uniques. Cependant, l'OSFP a gagné en popularité dans les conceptions de nouvelle génération, telles que les clusters IA 800G et 1,6T, où la rétrocompatibilité est moins importante que les performances brutes et les performances thermiques.

Les principaux fournisseurs de silicium de commutation NVIDIA  proposent désormais des options OSFP et QSFP-DD dans leurs dernières cartes de ligne, offrant une flexibilité de conception en fonction de la charge de travail et des exigences de refroidissement.

Considérations relatives à l'intégrité du signal et à la portée

Pour les réseaux 1,6 T, l'intégrité du signal sur cuivre et fibre optique est primordiale. La taille plus importante de l'OSFP permet un meilleur blindage et une perte d'insertion plus faible, notamment sur les configurations cuivre à connexion directe (DAC)  et câble optique actif (AOC)  . Cela devient crucial pour la transmission de signaux à 200 Gbit/s par voie, où la diaphonie et les réflexions dégradent considérablement les performances.

Les modules QSFP-DD sont plus contraignants à cet égard, exigeant une conception soignée des pistes PCB et une portée cuivre plus courte. Cela dit, le QSFP-DD excelle dans les applications à courte portée (< 2 m) et où l'espace en face avant est primordial.

Lequel alimente l’avenir ?

En réalité, les deux normes coexisteront, du moins dans un avenir proche. Pour les structures d'IA à grande échelle, la marge thermique et la stabilité mécanique de l'OSFP lui confèrent un avantage certain. Sa conception permet une optique à plus longue portée, une meilleure circulation de l'air et des vitesses de voie plus élevées, essentielles pour l'entraînement de modèles comportant des milliards de paramètres.

Pour les déploiements d'entreprise et de périphérie cloud qui exigent une densité de ports élevée et une compatibilité descendante, QSFP-DD reste très pertinent, en particulier dans les environnements qui privilégient la continuité du facteur de forme et les mises à niveau incrémentielles.

En fin de compte, le choix entre OSFP et QSFP-DD dépend de l'enveloppe de performances spécifique, des contraintes thermiques et du chemin de mise à niveau de votre réseau. Les fournisseurs et intégrateurs doivent évaluer les charges de travail, la portée du signal, la compatibilité des châssis de commutateurs et les budgets énergétiques avant de privilégier une norme plutôt qu'une autre.

Préparez votre réseau pour l'avenir avec Fibermart

Fibermart propose une gamme complète d' émetteurs-récepteurs OSFP et QSFP-DD , de DAC, d'AOC et de solutions de câblage compatibles , conçus pour répondre aux exigences de haut débit des centres de données modernes et des infrastructures d'IA.

Que vous construisiez une structure hyperscale compatible 1,6T ou que vous mettiez à niveau des liaisons existantes vers 800G, nos experts peuvent vous aider à sélectionner et à intégrer les interconnexions adaptées à votre environnement spécifique.

Découvrez dès aujourd’hui nos solutions de connectivité personnalisées hautes performances  pour garantir que votre réseau est prêt à relever les défis de demain.