Изучите различия между OSFP и QSFP-DD для Ethernet 1.6T и выясните, какой трансивер лучше всего подходит для будущих сетей передачи данных.

OSFP против QSFP-DD: какой стандарт будет поддерживать сети 1.6T?

Спрос на пропускную способность растет беспрецедентными темпами. Рост кластеров обучения ИИ, облачной гипермасштабируемой инфраструктуры и архитектур Edge-Native побудил центры обработки данных исследовать 1,6T Ethernet как следующий логический скачок в скорости сети.

Для поддержки этого перехода стандарты трансиверов должны развиваться — не только для передачи большего количества данных, но и для эффективного управления питанием, тепловыми характеристиками и ограничениями форм-фактора. В качестве фаворитов появились два претендента: OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) и QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable — Double Density).

Понимание того, как эти стандарты трансиверов сравниваются, имеет решающее значение для проектирования масштабируемых сетей 1.6T. Хотя оба предлагают возможности высокой плотности и высокой скорости, их архитектуры, энергетические пакеты и траектории развертывания демонстрируют важные различия, которые сформируют будущее транспорта Ethernet  .

Архитектуры, оптимизированные для высокоскоростной пропускной способности

OSFP и QSFP-DD были разработаны для каналов 400G и 800G, но их соответствующие конструкции отражают различные подходы к питанию, охлаждению и плотности портов.

·  OSFP  поддерживает восемь электрических линий , каждая из которых работает со скоростью до 112 Гбит/с , что обеспечивает общую пропускную способность 896 Гбит/с  в режиме 1x. Немного больший физический размер OSFP обеспечивает лучшее рассеивание тепла и повышенную целостность сигнала.

·  QSFP-DD , также 8-полосный стандарт, подходит для того же размера лицевой панели, что и модули QSFP+ и QSFP28, сохраняя обратную совместимость. Его функция двойной плотности позволяет использовать два ряда контактов, обеспечивая 800 Гбит/с  и 1,6T приложения, сохраняя при этом устаревший форм-фактор.

Для 1.6T оба модуля продвигаются для поддержки 200 Гбит/с на полосу с использованием модуляции PAM4 через ко-пакетированную оптику (CPO) и появляющиеся инновации DSP. Однако архитектурные различия между OSFP и QSFP-DD, вероятно, повлияют на их пригодность в разных средах.

Тепловой расчет и энергоэффективность

Рассеивание мощности становится ограничивающим фактором на скоростях 1,6T. Больший тепловой бюджет OSFP — в настоящее время поддерживающий модули мощностью до 20 Вт и более — выгоден для будущих оптических схем, требующих интегрированных DSP и улучшенного охлаждения. Модули OSFP также, как правило, обеспечивают улучшенный воздушный поток благодаря более длинному корпусу, в котором размещаются более прочные радиаторы.

Напротив, QSFP-DD был создан для сред, в которых приоритет отдается плотности портов над тепловым запасом. Его мощность исторически составляет максимум около 16 Вт, хотя новые итерации, такие как QSFP-DD800 и QSFP-DD1600, расширяют эти границы за счет улучшенных материалов и тепловых инноваций, таких как распределители тепла и охлаждение с прямым контактом.

В развертываниях AI и HPC, где тепловая нагрузка на стойку имеет решающее значение, форм-фактор OSFP все чаще используется для развертываний на передней панели. Однако QSFP-DD остается привлекательным для приложений, требующих взаимодействия и большого количества портов на RU.

Механический форм-фактор и плотность портов

QSFP-DD имеет сильное преимущество, когда дело касается плотности портов стоечных единиц. Сохраняя те же размеры, что и модули QSFP+, он обеспечивает 36 портов на коммутатор 1U, обеспечивая до 57,6 Тбит/с коммутационной емкости в компактном корпусе. Это делает его идеальным для гиперскейлеров, модернизирующих существующую инфраструктуру.

OSFP, будучи немного выше и глубже, поддерживает меньше портов на шасси 1U — обычно 32 порта на 1U, что в совокупности составляет 51,2 Тбит/с. Однако этот компромисс часто оправдывается его улучшенным рассеиванием мощности и механической стабильностью, особенно для оптики с большей досягаемостью и более скоростных линий.

Совместимость и поддержка экосистемы

Форм-фактор QSFP-DD выигрывает от своего наследия: длительной эволюции от QSFP+ к QSFP28 и к QSFP56. Это наследие привело к более широкому принятию экосистемы с широким спектром сетевых операционных систем, коммутаторов и трансиверов, доступных от поставщиков Tier 1. Трансиверы QSFP-DD также обратно совместимы, что позволяет осуществлять плавные переходы в рамках существующих развертываний.

С другой стороны, OSFP не имеет обратной совместимости с системами QSFP из-за своего уникального разъема и механической конструкции. Тем не менее, OSFP приобрел большую популярность в следующих поколениях, с нуля, таких как кластеры AI 800G и 1.6T, где обратная совместимость менее критична, чем чистая производительность и тепловые характеристики.

Крупнейшие поставщики коммутационных кремниевых чипов NVIDIA  теперь предлагают опции OSFP и QSFP-DD в своих новейших линейных картах, обеспечивая гибкость конструкции в зависимости от рабочей нагрузки и требований к охлаждению.

Вопросы целостности и дальности действия сигнала

Для сетей 1.6T целостность сигнала по меди и волокну имеет первостепенное значение. Больший размер OSFP обеспечивает лучшее экранирование и меньшие вносимые потери, особенно в конфигурациях с прямым подключением меди (DAC)  и активным оптическим кабелем (AOC)  . Это становится критически важным при передаче сигналов со скоростью 200 Гбит/с на линию, где перекрестные помехи и отражения значительно ухудшают производительность.

Модули QSFP-DD в этом отношении более ограничены, требуя тщательного проектирования печатной платы и более короткого расстояния между медными проводниками. При этом QSFP-DD отлично подходит для приложений с коротким расстоянием (<2 м) и там, где пространство на передней панели имеет решающее значение.

Какой из них обеспечит будущее?

Реальность такова, что оба стандарта будут сосуществовать — по крайней мере, в ближайшем будущем. Для крупномасштабных ИИ-тканей тепловой запас и механическая стабильность OSFP дают ему преимущество. Его конструкция обеспечивает оптику с большим радиусом действия, лучший воздушный поток и более высокие скорости движения по полосе — критически важные для моделей обучения с триллионами параметров.

Для корпоративных и облачных периферийных развертываний, требующих высокой плотности портов и обратной совместимости, QSFP-DD остается весьма актуальным, особенно в средах, где приоритет отдается преемственности форм-фактора и постепенным обновлениям.

В конечном счете, выбор между OSFP и QSFP-DD зависит от конкретного пакета производительности, тепловых ограничений и пути обновления вашей сети. Поставщики и интеграторы должны оценить рабочие нагрузки, дальность сигнала, совместимость шасси коммутатора и бюджеты мощности, прежде чем отдавать предпочтение одному стандарту вместо другого.

Обеспечьте будущее своей сети с помощью Fibermart

Компания Fibermart предлагает обширный ассортимент трансиверов OSFP и QSFP-DD , DAC, AOC и совместимых кабельных решений , разработанных для удовлетворения высокоскоростных требований современных центров обработки данных и инфраструктуры искусственного интеллекта.

Независимо от того, создаете ли вы гипермасштабируемую фабрику с поддержкой 1,6 Тбит/с или модернизируете существующие каналы до 800 Гбит/с, наши специалисты помогут вам выбрать и интегрировать правильные межсоединения для вашей конкретной среды.

Ознакомьтесь с нашими высокопроизводительными индивидуальными решениями для подключения  уже сегодня, чтобы гарантировать готовность вашей сети к вызовам завтрашнего дня.