송수신기의 변형

트랜시버에 대해 이야기하기 전에, 일상생활에서의 몇 가지 경험에 대해 이야기해 보겠습니다. 오늘날 휴대전화는 일상생활에서 필수적인 요소가 되었고, 휴대전화 하드웨어와 소프트웨어 시장도 함께 성장하고 있습니다. 새 휴대전화를 구매하면 가장 먼저 하는 일은 휴대전화에 필요한 모든 종류의 앱을 설치하는 것입니다. 하지만 이를 지원할 만큼 충분한 메모리가 있어야 한다는 전제가 있습니다. 휴대전화용 메모리 카드를 구매해 본 경험이 있다면, 결정을 내리기가 매우 어려울 수 있습니다. 시중에는 온갖 종류의 메모리 카드가 있기 때문입니다. 상점 주인이 SD 카드, TF 카드, CF 카드 또는 메모리 스틱, 8G, 16G, 32G, 64G 또는 128G, Class 4, Class 6 또는 Class 10 등 제품을 홍보하는 데 매우 열성적일 때, 당신의 마음은 그들이 도대체 무엇인지 속삭입니다.

메모리 카드가 SD 카드, TF 카드, 메모리 스틱으로 구분되는 것처럼, 트랜시버도 다양한 종류와 인터페이스를 가지고 있으며, 이를 "패키지 형태"라고 합니다. 패키지 형태는 트랜시버 분류 및 제품 구분의 주요 기준입니다.

아시다시피 "트랜시버"는 "송신기"와 "수신기"의 합성어입니다. 실제로 트랜시버가 출시되기 전에는 송신기와 수신기, 두 가지 장치가 사용되었습니다. 당시 송신기와 수신기는 일부 주요 통신 장비 제조업체에서 크기 표준화 없이 생산 및 판매되었습니다. 휴대폰 충전기의 커넥터가 서로 달라 상호 운용성이 부족했던 것처럼 말입니다. 이러한 종류의 송신기와 수신기를 사용하는 것은 사용자 입장에서 매우 불편했습니다. 제조업체들은 이 문제를 논의하여 MSA(Multi Source Agreement)라는 게임 규칙을 제정하여 표준화를 이루었습니다. 이후 여러 트랜시버 제조업체가 등장했습니다.

GBIC

기가비트 이더넷(1000Mbps 또는 1Gbps)의 등장은 데이터 전송을 새로운 단계로 끌어올렸습니다. RJ45 커넥터와 네트워크 케이블은 100m 이내에서만 전송이 가능하기 때문에 장거리 전송 요건을 충족할 수 없었습니다. Cat6 케이블조차도 대역폭 제한으로 인해 비교적 양호한 전자기 환경에서만 단거리 전송이 가능합니다. 이러한 경우 빛을 이용하여 상호 연결 및 통신하는 일종의 광-전기 인터페이스 변환기가 필요합니다. 기가비트 인터페이스 컨버터(Gigabit Interface Converter)의 약자인 GBIC는 이러한 요건을 충족하여 최초의 패키지 인터페이스 표준화 트랜시버가 되었습니다. GBIC의 등장은 트랜시버 발전의 이정표이자 획기적인 의미를 지닙니다.

SFP/XFP/SFP+

기술이 지속적으로 발전함에 따라 트랜시버 모듈의 크기가 점점 더 작아지고 있습니다. 따라서 소형 폼팩터 플러그형(SFP) 모듈이라고도 하는 미니 GBIC가 시장에 출시되었습니다. 마이크로 SD가 SD 카드에서 업그레이드된 것처럼, SFP는 GBIC 트랜시버의 업그레이드 버전입니다. 통신 및 데이터 통신 애플리케이션 모두에 사용되는 소형 핫 플러그형 트랜시버입니다.

크기 외에도 SFP의 속도도 1.25G, 2.5G, 4G 등으로 점점 더 빨라지고 있습니다. 그러나 10G에 이르러서는 캡슐화가 너무 작아서 많은 부품을 수용할 수 없다는 문제가 발생했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 XFP 모듈이 새로운 트랜시버 표준으로 출시되었습니다.

로마 숫자로 "V"는 5를, "X"는 "10"을 의미합니다. 따라서 XFP는 10Gbps의 속도로 신호를 전송할 수 있는 10기가비트 소형 폼 팩터 플러그 가능 모듈입니다. 한편, 기술 발전 덕분에 SFP가 10G에 도달하기 위해 많은 부품을 본체에 담을 수 없다는 문제(2006년)는 2009년에 해결되었습니다. 3년간의 개발 끝에 부품이 고집적화되고 더 작은 크기로 설계될 수 있었기 때문입니다. 이 10G SFP는 향상된 소형 폼 팩터 플러그 가능을 의미하는 SFP+라고 불렸습니다. SFP와 비교했을 때 SFP+는 크기, 기능, 커넥터 정의 등 측면에서 SFP와 유사합니다. 분류를 위해 8Gbps 이상의 속도를 지원할 수 있는 것을 SFP+라고 합니다.

트랜스폰더 300PIN/XENPAK/XPAK/X2

사실 XFP는 시장에 출시된 최초의 10G 트랜시버가 아닙니다. 10G 트랜시버 시장은 XFP가 출시되기 전에 300핀과 XENPAK/XPAK/X2를 거쳐 왔습니다. 이러한 유형의 제품은 SerDes 칩이 통합되어 있기 때문에 일반적으로 트랜시버 대신 트랜스폰더라고 부릅니다.

전기 인터페이스에서 전송되는 신호의 수가 점점 더 많아지고 있으므로 이러한 수요를 충족시키기 위해 전기 커넥터의 핀 수가 늘어났습니다. 300핀 커넥터는 30열 x 10행(아래 그림 참조)으로 구성되어 당시의 요구 사항을 충족합니다.

2002년, 기술적 한계로 인해 사람들은 상황을 반전시키기 위해 새로운 시도를 해야 했습니다. 한편으로는 사용자 호스트 보드에서 하나의 케이블을 통해 10Gbps의 속도로 신호를 전송하는 것이 어려웠습니다. 트랜시버는 이 과제를 해결하기 위해 멀티플렉서 칩과 디멀티플렉서 칩, 두 개의 전기 SerDes 칩을 설계에 통합하여 어려움을 해결했습니다. 이 경우, 10Gbps 직렬 신호를 16개의 직렬 신호로 분할하고 각 직렬 신호의 속도를 644Mbps로 설정했기 때문에 사용자 호스트 보드의 데이터 전송 속도가 감소했습니다. 한편, 당시 트랜시버의 부품 크기가 너무 커서 소형 폼팩터 플러그형 모듈(아래 그림 참조)에 통합할 수 없었습니다.

하지만 시간이 지남에 따라 사용자 호스트 보드의 용량이 지속적으로 향상되어 3Gbps의 속도까지 신호를 전송할 수 있게 되었습니다. 따라서 16개 직렬 신호를 4개 직렬 신호로 변경하여 트랜시버 크기를 줄일 수 있었습니다. 이러한 유형의 트랜시버를 2세대 10G 트랜시버라고 합니다. 첫 글자는 "X"(위에서 언급했듯이 로마 숫자로 10을 의미)이며, XENPAK , XPA, X2와 같이 최대 10Gbps의 속도를 낼 수 있습니다.

2006년, 프리엠퍼시스 회로와 평형 기술이 성숙되면서 호스트 보드의 단일 광섬유에서 10Gbps 속도로 신호를 전송하는 것이 더 이상 어렵지 않게 되었습니다. 결과적으로 SerDes 칩은 더 이상 필요하지 않게 되었습니다. 또한, 광 부품의 소형화와 IC 집적도 향상으로 소형화가 가능해졌습니다. XFP와 SFP+라는 3세대 트랜시버가 시장에 등장하여 오늘날 10G 애플리케이션에서 여전히 널리 사용되고 있습니다.

트랜시버 패키지 형태의 개발 동향 및 미래

속담처럼, 물고기를 낚으려면 물고기가 무엇을 좋아하는지 먼저 알아야 합니다. 트랜시버도 마찬가지입니다. 트랜시버의 발전 추세는 고객의 요구에 따라 달라집니다. 사실 고객은 항상 더 빠르고, 더 작고, 더 낮은 전력 소모, 더 많은 기능, 그리고 더 비용 효율적인 트랜시버를 원합니다. 다양한 트랜시버 패키지가 시장에 잇따라 출시되었습니다. 차세대 트랜시버 패키지가 기존 제품을 점진적으로 대체할 것이기 때문에, 기존 제품도 업그레이드해야 합니다. 그렇지 않으면 점진적으로 교체해야 하고, 결국에는 사라질 것입니다. 예를 들어, XFP가 등장했을 때 트랜스폰더는 점진적으로 교체되었습니다. 튜너블 기술이 추가되면서 10G 트랜스폰더는 지금까지 시장에 존재해 왔습니다. 하지만 이제 SFP+도 튜너블 기술을 지원하게 되면서 XFP는 조만간 사라질 것입니다.

"예전에는 사람들이 저를 신호 전송에 가장 적합한 장치로 여겼죠. 그런데 이제 새로운 트랜시버가 등장하니 사람들은 저에게 질리기 시작했어요." 이는 모든 트랜스폰더, 혹은 이전 버전의 트랜시버의 마음속에서 나오는 독백일지도 모릅니다.

사실, 트랜스폰더나 구형 트랜시버에 일어나는 일은 사람에게도 마찬가지입니다. 스스로를 개선하지 않으면 조만간 다른 사람에게 대체될 것입니다. 사람들은 새로운 미소만 들을 뿐, 구석에서 울고 있는 당신을 아무도 신경 쓰지 않을 것입니다.

이 글은 트랜스폰더뿐만 아니라 한때 찬란한 시대를 거쳤지만 결국 교체된 구형 트랜시버에 대해서도 언급하고자 합니다. 당나라의 시 "왕실의 정자(Royal Pavilion)"를 인용하며 글을 마무리하고자 합니다.

<<行宫>>
寥落行宫，
宫flower寂寞红。
白头宫女，
闲坐说玄宗。

(일반적인 생각: 시간이 흐르면서 궁녀들은 늙어가지만, 차갑고 쓸쓸한 궁궐 속 붉은 꽃은 여전히 ​​피어 있다. 그 외로운 여인들은 그저 앉아서 과거의 영광을 이야기할 뿐이다.)

잠깐, 잠깐, 그게 다인가요? 절대 아닙니다. 사실 SFP+가 최후의 승자가 아니었습니다. "Parallel"이라는 새로운 제품이 시장에 등장하면서 새로운 혁명이 시작되었습니다. 더 자세한 내용은 다음 주 블로그 업데이트를 확인해 주세요.