QSFP-DD مقابل OSFP مقابل QSFP56 مقابل QSFP112: المزايا والتحديات

تُشكّل تقنية الجيل الخامس (5G)، وإنترنت الأشياء (IoT)، وتنامي نقل البيانات عبر الفيديو، ضغطًا كبيرًا على شركات الاتصالات ومراكز البيانات لرفع سعة شبكاتها لدعم هذه التطبيقات كثيفة البيانات. إضافةً إلى ذلك، ستستمر التغييرات السلوكية الأخيرة الناجمة عن جائحة كوفيد-19، مثل العمل والتعلم عن بُعد وزيادة البث الترفيهي، لفترة طويلة بعد انتهاء هذه الأزمة الصحية. وبما أن الطلب المتزايد على سعة التطبيقات التي تتطلب كميات هائلة من البيانات يفوق قدرات النقل عالية السرعة الحالية، فإن 400G تُعدّ تقنية جديدة واعدة تُلبّي الحاجة المُلحة في مجال الألياف الضوئية بتكاليف تشغيلية منخفضة نسبيًا (OPEX) ومساحة أصغر.

ارتفع الطلب على الشبكات عالية السرعة بشكل كبير مع ظهور تقنيات الجيل الخامس (5G) والحوسبة السحابية والتطبيقات كثيفة البيانات مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء. وتُعد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية بسرعة 400 جيجابت، مثل QSFP-DD وOSFP وQSFP56، في طليعة هذا التطور، حيث توفر نطاقًا تردديًا وكفاءة لا مثيل لهما لمراكز البيانات والاتصالات. في هذا الدليل، سنقارن بين QSFP-DD وOSFP وQSFP56، ونستكشف مزاياها وتحدياتها وتطبيقاتها لمساعدتك في اختيار عامل الشكل المناسب للبنية التحتية لشبكتك.

نظرة عامة على QSFP-DD وOSFP وQSFP56 وQSFP112

QSFP-DD (عامل الشكل الصغير الرباعي القابل للتوصيل والكثافة المزدوجة)

QSFP-DD، المعروف أيضًا باسم QSFP56-DD، هو تطوير لعامل شكل QSFP، مصمم لدعم شبكات إيثرنت بسرعة 200 جيجابت، و400 جيجابت، وحتى 800 جيجابت. يضاعف هذا النظام عدد المسارات الكهربائية من أربعة إلى ثمانية مقارنةً بـ QSFP28، محققًا بذلك نطاقًا تردديًا أعلى من خلال تعديل NRZ (25 جيجابت/ثانية لكل مسار لـ 200 جيجابت) أو تعديل PAM4 (50 جيجابت/ثانية لكل مسار لـ 400 جيجابت، و100 جيجابت/ثانية لكل مسار لـ 800 جيجابت). حجمه الصغير وتوافقه مع وحدات QSFP السابقة يجعله خيارًا شائعًا لمراكز البيانات.

OSFP (Octal صغير الحجم قابل للتوصيل)

OSFP هو عامل شكل أحدث مصمم خصيصًا لتطبيقات 400G و800G، مع ثمانية مسارات كهربائية تدعم ما يصل إلى 100 جيجابت/ثانية لكل منها (باستخدام PAM4). وهو أكبر بقليل من QSFP-DD، مما يوفر إدارة حرارية مُحسّنة وقابلية للتوسع مستقبلًا. OSFP غير متوافق مع وحدات QSFP، ولكنه مُحسّن للتطبيقات عالية الأداء مثل الاتصالات والشبكات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي.

QSFP56

صُمم QSFP56 لشبكة إيثرنت بسرعة 200 جيجابت/ثانية، باستخدام أربعة مسارات بسرعة 50 جيجابت/ثانية لكل مسار، مع تعديل PAM4. يشترك في الأبعاد المادية نفسها لـ QSFP+ وQSFP28، مما يضمن التوافق مع منافذ QSFP الحالية. يُعد QSFP56 خطوة وسيطة بين 100 جيجابت و400 جيجابت، مما يجعله مناسبًا للشبكات غير المجهزة بعد لترقيات 400 جيجابت.

QSFP112

QSFP112 هو إصدار متطور من عامل شكل QSFP، يدعم 400 جيجابت/ثانية باستخدام أربعة مسارات بسرعة 112 جيجابت/ثانية لكل مسار مع تعديل PAM4. يحتفظ بنفس الحجم المادي لـ QSFP28 وQSFP56، مما يوفر مسار ترقية سلس لمستخدمي QSFP القدامى الذين ينتقلون إلى 400 جيجابت/ثانية. يتميز QSFP112 بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، وهو مناسب للحوسبة عالية الأداء (HPC) والاتصالات.

400G QSFP-DD بناءً على تعديل PAM4

PAM4 هي طريقة التعديل الرئيسية لـ 400G QSFP-DD ، وهناك نوعان - وضع متعدد والوضع الفردي. يستخدم 400G QSFP-DD القائم على تعديل PAM4 تعديل 8x50G PAM4 على جانب المنفذ الكهربائي ، وأنواع تعديل 8x50G PAM4 و 4x100G PAM4 على جانب المنفذ البصري.

الشكل 1: 400 جرام QSFP-DD بناءً على تعديل PAM4

متعدد الأوضاع 400G QSFP-DD

يحتوي 400G متعدد الأوضاع QSFP-DD على واجهات SR8 و SR4.2 ، وكلاهما يستخدم تعديل 8x50G PAM4.

SR8: يشير "SR" إلى استخدام الألياف متعددة الأوضاع لإرسال مسافة 100 متر ، ويشير الرقم "8" إلى وجود 8 قنوات بصرية. يلزم ما مجموعه 16 أليافًا (8 Tx و 8 Rx) لكل قناة بصرية تعمل عند 50G PAM4. تستخدم وحدة SR8 موصلات MPO-16 أو موصلات MPO-24 لتوصيل 8 أزواج من الألياف.

الشكل 2: موصل MPO-16 وموصل MPO-24

SR4.2: يشير "SR" إلى استخدام الألياف متعددة الأوضاع لإرسال مسافة 100 متر ، ويشير الرقم "4" إلى وجود أربع قنوات بصرية ، ويشير الرقم "2" إلى أن كل قناة تستخدم طولين موجيين. تعمل كل قناة بصرية عند 2x50G PAM4 ، وتتطلب ما مجموعه 8 ألياف ، والأطوال الموجية ثنائية الاتجاه ومتعددة. تستخدم وحدات SR4.2 موصلات MPO-12 ، وتتمثل الميزة الرئيسية لـ SR4.2 في أنه يمكنها الاستمرار في استخدام موارد الألياف المثبتة الحالية.

الشكل 3: MPO-12 ثنائية الاتجاه

كل ليف SR4.2 في موصل MPO-12 يحمل إشارات PAM2 ثنائية الاتجاه 50x4G. يدعم SR4.2 أيضًا واجهات موصل MDC و SN.

PMD	بعد انتقال	نوع الألياف	منفذ بصري	عدد نوى الألياف	الطول الموجي	طريقة التعديل
SR8	100m	الوضع المتعدد المتوازي	MPO- 16 (APC) أو MPO- 24 (كمبيوتر)	16	850nm	50 جرام بام 4
SR4.2	100m	الوضع المتعدد المتوازي	MPO- 12 (APC)	8	850nm / 910nm	50 جرام بام 4

الجدول 1: 400 جرام من وضع ملوتي QSFP-DD

أحادي الوضع 400G QSFP-DD

يمكن تقسيم 400G أحادي الوضع QSFP-DD إلى مجموعتين. تم تعديل مجموعة واحدة من المنافذ الضوئية بـ 8x50G PAM4 ، والمجموعة الأخرى مُعدلة بـ 4x100G PAM4. تستخدم كلتا الطريقتين DSP باعتباره CDR (لم يتم إنشاء CDR تمثيلي) أو تستخدم مزيجًا من Gearbox و CDR. الفرق هو معدل الإشارة على جانب الخط وعدد أشعة الليزر المستخدمة.

الشكل 4: مجموعتان من الوضع الفردي 400G QSFP-DD

أحادي الوضع QSFP-DD استنادًا إلى 8 × 50 جم PAM4

هناك ثلاثة أنواع عامة: FR8 و LR8 و 2 xFR4. FR8 و LR8 هما أقدم واجهات أحادية الوضع 400G متوفرة. "8" تعني 8 أطوال موجية ، كل منها يعمل عند 50 جم PAM4. "FR" تعني انتقال 2 كم ، و "LR" تعني نقل 10 كم. يتم مضاعفة 8 أطوال موجية في ألياف واحدة. يستخدم كل من FR8 و LR8QSFP-DD واجهات ضوئية مزدوجة LC.

الشكل 5: QSFP-DD أحادي الوضع بناءً على 8 × 50G PAM4

يستخدم 2xFR4 QSFP-DD 8 أشعة ليزر ، ولكن في مجموعتين من 4 أطوال موجية (وفقًا لمعيار 200G FR4). يتم مضاعفة المجموعتين في الألياف بشكل منفصل ، ويوفر QSFP-DD إشارات 2x200G على 2 موصلات CS.

PMD	بعد انتقال	نوع الألياف	منفذ بصري	عدد نوى الألياف	الطول الموجي	طريقة التعديل
2xFR4	2km	SMF	2xCS	4	4 (CWDM4)	50 جرام بام 4
FR8	2km	SMF	LC	2	8 (LWDM)	50 جرام بام 4
LR8	10km	SMF	LC	2	8 (LWDM)	50 جرام بام 4

الجدول 2: جهاز إرسال واستقبال بصري أحادي الوضع يعتمد على 8 × 50G PAM4

ومع ذلك، هناك بعض التنازلات عند استخدام حل 8x50G. فمن ناحية، توفر ميزانيات ربط محسنة في بعض الحالات، ولكن من ناحية أخرى، تكون تكاليف الليزر الإجمالية لكل وحدة أعلى والتغليف البصري أكثر تعقيدًا، مما يؤدي إلى انخفاض العائدات وارتفاع تكاليف الإنتاج. وعلى النقيض من ذلك، تتمتع وحدات 4x100G باستهلاك أقل للطاقة وقدرات معالجة حرارية أبسط، لذلك تتحول الأجهزة تدريجيًا إلى حلول 4x100G.

وحدة بصرية أحادية الوضع تعتمد على 4x100G PAM4

تعد الوحدات البصرية 4x100G QSFP-DD محور تركيز السوق الحالي ، والجزء الأكثر شيوعًا هو استخدام 4 ممرات مع 100G PAM4 على جانب الخط. هنا ، يمكننا تصنيف الوحدات الضوئية إلى نوعين: الألياف المتعددة والألياف المزدوجة. العناصر الرئيسية في هذه الوحدات الضوئية هي DSPs التي تدعم علبة التروس ، بما في ذلك DR4 و FR4 و LR4.

في الوحدة البصرية DR4 ، يحول DSP الإشارة الكهربائية 8x50G PAM4 إلى 4x100G PAM4 وينقلها إلى المحرك البصري. في نفس الوقت ، يعمل DSP مثل CDR. في DR4 ، تعمل كل قناة عند 1310 نانومتر وتتطلب أليافًا واحدة ، لذلك يلزم توفر 8 ألياف.

الشكل 6: وحدة بصرية أحادية الوضع تعتمد على 4x100G PAM4

الوظائف الأساسية لـ FR4 و LR4 DSP هي نفسها الموجودة في DR4. ولكن الآن يتم استخدام 4 أطوال موجية (CWDM4) بدلاً من أربع إشارات 1310 نانومتر ويتم إضافة معدد إرسال لدمج إشارات CWDM هذه. بهذه الطريقة ، يتم تقليل عدد الألياف الضوئية المطلوبة إلى 2 (TX + RX) ، ويتم استخدام منفذ بصري LC مزدوج.

الشكل 7: وضع فردي 4x100G FR4

بالنسبة إلى LR4 ، هناك مساران مختلفان ، ومن المرجح أن ينتهي بنا الأمر بنسختين. واحد لمسافة 6 كيلومترات (IEEE) والآخر لمسافة 10 كيلومترات (100 جم لامدا MSA).

PMD	بعد انتقال	نوع الألياف	منفذ بصري	عدد نوى الألياف	الطول الموجي	طريقة التعديل
DR4	500m	PSM / SMF	MPO-12 (APC)	8	1 (1310 نانومتر)	100 جرام بام 4
FR4	2km	SMF	LC	2	4 (CWDM4)	100 جرام بام 4
LR4	10km	SMF	LC	2	4 (CWDM4)	100 جرام بام 4

Table3: وحدة بصرية أحادية الوضع تعتمد على 4 × 100G PAM4

في المستقبل ، مع الأخذ في الاعتبار التكاليف ، قد يصبح الإرسال 400G بإشارات ضوئية رباعية الاتجاهات سائدًا. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا ترقية المنفذ الكهربائي للوحدة الضوئية تدريجياً إلى شكل 4 × 4G PAM100 لتوفير شريحة علبة التروس وتوفير استهلاك الطاقة والتكلفة.

QSFP-DD مقابل QSFP (QSFP + / QSFP28)

تتوسع واجهة QSFP-DD الجديدة على عامل الشكل القابل للتوصيل QSFP ، وهو واجهة كهربائية ذات أربعة حارات معتمدة على نطاق واسع تستخدم عبر محولات Ethernet التي تتيح التوصيل البيني بين المحولات أو الخوادم. تعمل الممرات الكهربائية الأربعة لـ QSFP بسرعة 10 جيجابت / ثانية أو 25 جيجابت / ثانية ، مما يوفر حلولًا لمجموع 40 جيجابت / ثانية أو 100 جيجابت / ثانية. تستخدم الواجهات الكهربائية لعامل الشكل القابل للتوصيل 400G QSFP-DD ثمانية ممرات تعمل بتعديل NRZ بسرعة تصل إلى 25 جيجابت / ثانية أو تعديل PAM50 بسرعة 4 جيجابت / ثانية ، مما يوفر حلولًا تصل إلى 200 جيجابت / ثانية أو 400 جيجابت / ثانية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تمكين عرض نطاق ترددي إجمالي يصل إلى 14.4 تيرابايت / ثانية في فتحة تبديل واحدة ومعالجة النمو السريع لحركة مرور مركز البيانات.

كثافة منفذ النظام متطابقة بين مواصفات الوحدة النمطية QSFP-DD و QSFP28. ومع ذلك ، نظرًا لأن كل منفذ QSFP-DD يمكنه استيعاب 8 ممرات بدلاً من 4 ، فإن QSFP-DD يضاعف عدد منافذ ASIC التي يدعمها للواجهات الحالية مثل CAUI-4. يوفر QSPF-DD أعلى كثافة للأبيض والأسود لأي وحدة قابلة للتوصيل.

كثافة BW لـ QSFP-DD

الأنظمة المصممة بوحدات QSFP-DD متوافقة مع الإصدارات السابقة ، مما يسمح لها بدعم وحدات QSFP الحالية وتوفير المرونة للمستخدمين النهائيين ومصممي النظام. التوافق مع الإصدارات السابقة مهم للغاية للصناعة. إن الاقتصاد في الحجم الذي تم تحقيقه بسبب التوافق مع الإصدارات السابقة يجعله مرغوبًا للغاية.

باختصار، 400 جرام QSFP-DD أطول بقليل من QSFP + / QSFP28 ولكن كثافة المنفذ هي نفسها ، ويتم زيادة عرض النطاق الترددي إلى 10 مرات أو 4 أضعاف الأخير ، وهو متوافق مع الإصدارات السابقة ، مما يعني أنه يمكن للعملاء تخطي نظام QSFP ونشر QSFP مباشرة- نظام DD ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف المعدات.

QSFP-DD مقابل OSFP

أولاً ، دعنا نلقي نظرة على جهاز الإرسال والاستقبال OSFP. ال 400 جرام OSFP هو عامل شكل جديد قابل للتوصيل مع ثمانية مسارات كهربائية عالية السرعة والتي ستدعم في البداية 400 جيجابت في الثانية (8 × 50 جيجابت). وهو أوسع وأعمق قليلاً من QSFP ولكنه لا يزال يدعم 36 منفذ OSFP لكل لوحة أمامية 1U، مما يتيح 14.4 تيرابايت في الثانية لكل 1U. في الواقع، لا يوجد فرق كبير بين هذين العاملين الشكليين. على سبيل المثال، دعنا نقارن QSFP-DD DR4 مع OSFP DR4. OSFP DR4 هي وحدة بصرية ثمانية الشكل صغيرة قابلة للتوصيل (OSFP) بسرعة 400 جيجابت في الثانية مصممة لتطبيقات الاتصالات البصرية 500 متر. تتضمن الوحدة 4 قنوات متوازية على طول موجة مركزي 1310 نانومتر، تعمل عند 100 جيجابت لكل قناة. يتضمن مسار المرسل محرك EML رباعي القنوات مع 4 EMLs متوازية. بينما يدعم QSFP-DD DR4 أيضًا مسافة إرسال قصوى تبلغ 500 متر على طول موجة مركزي 1310 نانومتر. لكن الجزء المختلف هو أن وحدة QSFP-DD DR4 تقوم بتحويل 8 قنوات من الإشارة الكهربائية بمعدل 50 جيجابايت في الثانية (PAM4) إلى 4 قنوات من بيانات الإخراج الضوئية المتوازية، كل منها قادرة على معدل بيانات 100 جيجابايت في الثانية لعرض نطاق إجمالي يبلغ 400 جيجابايت في الثانية. 

ثانياً ، حول السعة الحرارية واستهلاك الطاقة. يعتبر QSFP-DD أصغر حجمًا ، لذا فإن سعته الحرارية تتراوح من 7 إلى 12 واط فقط. في حين أن جهاز الإرسال والاستقبال OSFP أكبر في الحجم ، يمكن أن تصل سعته الحرارية إلى 12 إلى 15 واط. كلما زادت السعة الحرارية ، زاد استهلاك الطاقة الذي يمكن أن تتحمله الوحدة الضوئية.

ثالثًا، اعتُبر حجم 400G OSFP الأكبر، ومشتت الحرارة المدمج، ونقاط التلامس أحادية الصف، أفضل في البداية. ركزت الدراسة بشكل رئيسي على سلامة الإشارة عبر الموصل وتحديات التبريد الحراري. ومع ذلك، أثبت توافق QSFP-DD مع QSFP28 الأقل سرعة نجاحًا في السوق بعد تذليل الصعوبات التقنية.

QSFP-DD مقابل CFP8

بدأت سلسلة CFP من CFP ، وذهبت إلى CFP2 ، ثم إلى CFP4 ، وأخيرًا إلى CFP8 ، وهي أيضًا سلسلة عوامل الشكل الراسخة. مقارنة بسلسلة QSFP ، يبدو أن سلسلة CFP كانت أقل شهرة لأسباب واضحة - الحجم الكبير واستهلاك الطاقة العالي.

بالمقارنة مع QSFP-DD و CFP8، فإن أول شيء واضح هو الحجم - حجم CFP8 (41.5 مم * 107.5 مم * 9.5 مم) أكبر بكثير من QSFP-DD، والحجم أكبر من ثلاثة أضعاف حجم QSFP-DD.

إلى جانب ذلك ، من أجل التوافق مع الإصدارات السابقة ، لا يوجد أي ذكر للتوافق مع الإصدارات السابقة في مواصفات أجهزة CFP8 (في الواقع ، لا يبدو أن سلسلة CFP بأكملها متوافقة مع الإصدارات السابقة). بالنسبة للوحدات البصرية من سلسلة CFP و CFP2 ، كان محول CFP إلى QSFP28 ومحول CFP2 إلى QSFP28 متاحين لفترة طويلة ، مما يشير إلى أن بعض المستخدمين قد تحولوا إلى الوحدات البصرية QSFP28.

ثم يكون الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لـ CFP8 و QSFP-DD 400Gb / ثانيةلكن CFP8 يدعم فقط 400 جيجابايت/ثانية (16x25G أو 8x50G)، بينما يدعم QSFP-DD كلاً من 200 جيجابايت/ثانية (8x25G) و400 جيجابايت/ثانية (8x50G). باختصار، يبدو QSFP-DD خيارًا أفضل من CFP8، بغض النظر عن أي جانب.

QSFP-DD مقابل QSFP56

كتطور لـ 40G QSFP+ و100G QSFP28 السابقين، فإن Quad 50 Gigabits Small Form-factor Pluggable (QSFP56) هو الذي تم تصميمه لـ 200G Ethernet. QSFP56 يشير إلى 4 × 50 إلى 56 جيجابت/ثانية في عامل شكل QSFP. أحيانًا يُشار إليه أيضًا باسم 200G QSFP للتبسيط. تتشابه وحدات QSFP56 الضوئية مع وحدات QSFP من حيث الحجم وعامل الشكل. بشكل عام، يمكن استخدام وحدتي QSFP56 مع SMF أو MMF لتحقيق وصلة 200G. 

أحدث إصدار من عامل شكل الوحدة الضوئية هو QSFP56-DD، والذي يُسمى أيضًا QSFP-DD 56G. على الرغم من أن QSFP400-DD يتميز بضعف الكثافة، إلا أن حجمه مماثل لـ QSFP56. منفذ QSFP56-DD 400G متوافق مع الإصدارات السابقة لجهاز الإرسال والاستقبال QSFP، مما يعني أنه طالما يدعمه المحول، يمكن لـ QSFP56 العمل على منفذ QSFP56-DD. عند استخدام وحدة QSFP56 في منفذ QSFP56-DD، سيتم تهيئة هذا المنفذ لمعدل بيانات 56G، بدلاً من 200G.

QSFP-DD مقابل QSFP112

QSFP-DD (رباعي صغير الحجم قابل للتوصيل بكثافة مزدوجة) وQSFP112 هما جهازا إرسال واستقبال متطوران قائمان على QSFP، ومصممان للشبكات عالية السرعة، ويستهدفان بشكل أساسي إيثرنت 400 جيجابت، إلا أنهما يختلفان في تكوين المسارات، وقابلية التوسع، وتركيز التطبيقات. فيما يلي مقارنة موجزة لمزاياهما وتحدياتهما لتوجيه مشغلي الشبكات في اختيار عامل الشكل الأمثل.

QSFP-DD: المزايا والتحديات

• المزايا:
  • إمكانية التوسع: يدعم 200G و400G وحتى 800G مع ثمانية مسارات (25 Gb/s NRZ لـ 200G، و50 Gb/s PAM4 لـ 400G، و100 Gb/s PAM4 لـ 800G)، مما يجعله مثاليًا لتأمين الشبكات واسعة النطاق في المستقبل.
  • التوافق مع الإصدارات السابقة: متوافق مع QSFP+، وQSFP28، وQSFP56، مما يتيح التكامل السلس في البنية التحتية الحالية لـ QSFP، مما يقلل من تكاليف الترقية.
  • كثافة عالية للمنافذ: يسمح حجمها الصغير (18.35 مم × 89.4 مم × 8.5 مم) بوجود ما يصل إلى 36 منفذًا 400GbE في رف 1U، مما يوفر 14.4 تيرابايت/ثانية من عرض النطاق الترددي.
• التحديات:
  • القيود الحرارية: يقتصر على استهلاك طاقة يتراوح بين 7 و12 وات، وهو ما قد يحد من الأداء في البيئات ذات الطاقة العالية أو المزدحمة.
  • التكلفة: عادة ما تكون أغلى من QSFP15 بنسبة 30-112% بسبب تصميمها المتقدم وإمكانية التوسع على نطاق أوسع.
  • احتياجات التكامل: تتطلب مفاتيح/أجهزة توجيه متوافقة مع QSFP-DD، مما قد يتطلب ترقيات الأجهزة.

QSFP112: المزايا والتحديات

• المزايا:
  • كفاءة الطاقة: تستهلك 10-15 وات، مع بعض الوحدات التي تزيد كفاءتها بنسبة تصل إلى 29% عن أجهزة الإرسال والاستقبال 400G الأخرى، مما يقلل من تكاليف التشغيل.
  • انتقال سلس بسرعة 400 جيجابت في الثانية: يستخدم أربعة مسارات بسرعة 112 جيجابت في الثانية (PAM4)، مع الحفاظ على عامل شكل QSFP للترقيات السهلة في أنظمة QSFP القديمة (QSFP+، QSFP28، QSFP56).
  • أداء منخفض زمن الوصول: تم تحسينه للحوسبة عالية الأداء (HPC) والاتصالات التي تتطلب 400 جيجابايت مع الحد الأدنى من زمن الوصول.
• التحديات:
  • إمكانية التوسع المحدودة: التركيز على 400 جيجابايت، مع عدم وجود مسار واضح إلى 800 جيجابايت، مما يجعلها أقل استعدادًا للمستقبل من QSFP-DD.
  • النظام البيئي المتطور: باعتباره معيارًا أحدث، يتمتع QSFP112 بدعم محدود من البائعين، مما قد يتسبب في حدوث مشكلات تتعلق بالتوافر أو التوافق.
  • تعقيد الإشارة: تزيد PAM4 بمعدل 112 جيجابت في الثانية من تحديات سلامة الإشارة، مما يتطلب تصحيحًا متقدمًا للأخطاء.

تحديات تنفيذ 400GbE

تؤدي السرعات العالية واستخدام تعديل PAM4 إلى تحسينات كبيرة في الإنتاجية، ولكنها تؤدي أيضًا إلى تعقيد كبير في الطبقة المادية، وتتسبب في حدوث أخطاء في نقل الإشارة بسهولة.

المشكلة الأولى هي أن السرعة العالية للمسار في الواجهات الكهربائية 400G تعني المزيد من الضوضاء (وتسمى أيضًا نسبة الإشارة إلى الضوضاء) في نقل الإشارة. وتؤدي النسبة العالية للإشارة إلى الضوضاء إلى زيادة معدل الخطأ في البت (BER) ، مما يؤثر بدوره على جودة الإشارة.

علاوة على ذلك، على مستوى المظهر المادي، تتضمن واجهات وحدات 400G الضوئية عالية السرعة المزيد من واجهات الإدخال والإخراج الكهربائي، وواجهات الإدخال والإخراج الضوئي، وواجهات إدارة الطاقة والسرعة المنخفضة. يجب أن يتوافق أداء جميع هذه الواجهات مع معايير 400G. ومع ذلك، فإن حجم... 400G أجهزة الإرسال والاستقبال يشبه أجهزة الإرسال والاستقبال 100G الموجودة؛ ويحتاج دمج هذه الواجهات إلى تكنولوجيا تصنيع أكثر تطوراً، فضلاً عن اختبارات الأداء المقابلة لضمان جودة هذه الوحدات.

في الوقت نفسه، يُشكّل اختبار جهاز الإرسال والاستقبال 400G تحديات جديدة لمُورّدي الوحدات البصرية. ولضمان جودة جهاز الإرسال والاستقبال للمستخدمين، يجب على المُورّدين إيلاء أهمية كبيرة لمعدات اختبار جهاز الإرسال والاستقبال وتقنيات البحث والتطوير. ويتعيّن عليهم مُعالجة كيفية ضمان دعم المنتجات الجديدة لتحديث 400G مع خفض تكاليف التطوير والتصنيع المُصاحبة، والتي قد تُعيق نماذج التسعير التنافسية.