De nouvelles normes de marché et de nouveaux types de connecteurs ont été établis. Les réseaux optiques et le transport optique de niveau inférieur ont connu une augmentation de la demande pour OSFP 400G. Dans le même temps, de nombreux fournisseurs hésitent à promouvoir leurs produits pour répondre à cette nouvelle norme émergente sur le marché. Il existe des avantages évidents pour lesquels l'interconnexion optique jouera un rôle essentiel dans les centres de données de commutation et fournira un support rapidement étendu pour couvrir diverses plages de bande passante. Au minimum, cet article conclut par un résumé, des conclusions et l'état actuel ; cependant, pour y parvenir, nous devons d'abord connaître la portée du travail. Il abordera également les concepts des technologies de la fibre et de l'optique, qui devraient être utilisés dans le déploiement et le développement du nouveau marché et des nouveaux réseaux sur lesquels cet article se concentre.
Comment la technologie OSFP révolutionne-t-elle les centres de données ?
La technologie OSFP transforme les centres de données traditionnels grâce à l'amélioration massive de la transmission des données et de l'efficacité opérationnelle. Capable de transmettre des données à des débits de 400 gigabits par seconde, Les câbles OSFP permettent de transférer rapidement des données, ce qui est essentiel pour traiter les gros volumes de données caractéristiques des écosystèmes numériques d'aujourd'hui. La densité des racks est encore améliorée par la petite taille des connecteurs OSFP, ce qui maximise l'utilisation efficace de l'espace rack et réduit les coûts globaux. De plus, les câbles OSFP favorisent les économies d'énergie, permettant aux centres de données de maintenir des performances élevées avec une approche économe en énergie. Ces capacités s'accompagnent des avantages suivants : augmentation de l'évolutivité et de la fiabilité du centre de données et réduction des coûts opérationnels, ce qui permet aux solutions de connexion directe passive OSFP 400g de répondre aux exigences futures des centres de données.
Exploration du facteur de forme OSFP
Le format OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) a été développé pour répondre aux besoins actuels des centres de données en matière de bande passante élevée tout en permettant une bonne gestion thermique et une interconnectivité haute densité. La conception compacte et flexible intègre 16 émetteurs-récepteurs à haut débit sur une seule interface, augmentant considérablement la bande passante par commutateur ou unité de serveur. Cela conduit à une réduction de l'encombrement et à une augmentation des capacités de débit de données. De plus, le format OSFP a été conçu pour être facilement mis à niveau vers le niveau suivant dans les nouvelles technologies, de sorte que des modifications radicales du matériel existant sont inutiles pour faire progresser la structure du centre de données.
Le rôle de PAM4 dans l'amélioration du transfert de données
La technique innovante PAM4 est essentielle pour augmenter la bande passante des données car elle permet de transférer deux fois plus de données avec la même infrastructure. Elle utilise quatre niveaux au lieu des systèmes de signalisation précédents qui en dépendaient de deux (0 et 1, niveau bas et niveau haut), ce qui permet de coder et de transmettre efficacement deux bits de données à deux niveaux sur un seul symbole. Cette augmentation du débit de données sera un objectif important car elle ne nécessite pas de bande passante supplémentaire, ce qui la rend idéale pour les systèmes de transmission de données qui nécessitent une grande vitesse. En ce qui concerne l'optimisation de la bande passante et l'amélioration des performances, PAM4 contribuera de manière significative aux exigences toujours croissantes des systèmes de communication de données sur les réseaux actuels.
Avantages de l'OSFP dans les applications de centre de données
La figure 11 montre que les commandes 400f concernant le facteur de configuration du port optique haute densité OSFP-3U améliorent la densité de jusqu'à huit modules optiques intégrés avec interface et émetteurs-récepteurs électriques dans un boîtier 12x12x5 mm. Pour visualiser l'intégration en cours d'utilisation, vous trouverez ci-joint des photos de prototypes de volume que la première série a décidé de référencer uniquement à titre de référence. L'OSFP Multisource Agreement Association souligne que « l'OSFP est une technologie révolutionnaire qui révolutionnera les services cloud et les réseaux de centres de données, et l'investissement en capital de nos clients sera minimisé car les composants autonomes peuvent être remplacés. »
Quelle est la différence entre les câbles optiques à connexion directe et les câbles optiques actifs ?
Comprendre les câbles en cuivre à connexion directe
Les câbles en cuivre à connexion directe (DAC) sont des câbles gourmands en bande passante principalement utilisés pour connecter des appareils sur de courtes distances dans et autour des centres de données. Les câbles DAC ont du cuivre des fils recouverts d'un isolant et d'un émetteur-récepteur fixé en permanence à l'extrémité de chaque câble ou fil, ce qui rend le fil avec un émetteur-récepteur fixé en permanence. Ils sont économes en énergie et utilisent une connexion directe au lieu d'une connexion extérieure module émetteur-récepteur, ce qui réduit les dépenses liées à la connectivité. Ces câbles sont également privilégiés dans de telles situations en raison de leur capacité à transmettre des données à haut débit sur de courtes distances (généralement autour de 7 mètres). Ainsi, une faible consommation d'énergie et une faible latence le rendent efficace pour les réseaux à haute densité. Leur fonction plug-and-play offre une facilité de déploiement et de maintenance, ce qui les rend adaptés à la connexion d'appareils dans ou à proximité d'un seul rack. Par rapport aux câbles optiques actifs (AOC), ils ont moins de flexibilité en termes de portée et de compatibilité avec divers périphériques réseau.
Présentation des câbles optiques actifs
Les AOC intègrent un câble optique actif qui comprend un émetteur-récepteur à fibre multimode et un câble DAC, ce qui leur permet d'être mieux déployés pour la transmission de données à longue portée. Les AOB peuvent désormais utiliser des fibres optiques pour transmettre des données en exploitant des signaux lumineux au lieu de signaux électriques, ce qui permet généralement une portée plus étendue de plus de 100 mètres, selon le type de câble. Leurs avantages comprennent une résistance supérieure aux interférences électromagnétiques, une atténuation réduite avec la distance et un poids léger pour faciliter la flexion et la manipulation des câbles. Ces avantages font des AOC une bonne option pour connecter des commutateurs/routeurs ou des systèmes informatiques hautes performances, qui nécessitent la transmission de gros volumes de données sur les réseaux pour être transmis rapidement et efficacement. Bien que plus chers que les DAC, les AOC présentent un certain degré de flexibilité et d'interopérabilité dans un environnement réseau plus complexe, ce qui les rend plus efficaces lorsque la vitesse et la distance sont importantes.
Comparaison de la consommation d'énergie et de l'efficacité
Plusieurs caractéristiques frappantes apparaissent lors de l'examen de la consommation d'énergie et de l'efficacité des câbles en cuivre à connexion directe (DAC) et de la comparaison avec les câbles optiques actifs (AOC). En règle générale, les câbles DAC consomment moins d'énergie car ce sont des dispositifs passifs que les AOC. Cette efficacité est due au fait que les câbles DAC n'ont pas besoin des composants supplémentaires nécessaires pour convertir un signal électrique en lumière, la fonction principale des AOC. Cependant, les AOC, d'un autre côté, ont des limites en termes de consommation d'énergie car ils sont moins efficaces ; ils sont néanmoins très efficaces dans différents composants tels que la bande passante et la distance. La capacité des AOC à transmettre de grandes quantités de données avec une faible perte de signal compense largement la forte consommation d'énergie et cela est courant avec l'OSFP des DAC. Cette situation est essentielle dans les endroits où un grand volume de données doit être transmis sur une longue distance, car l'efficacité du système global plutôt que la puissance utilisée par le câble est le facteur déterminant. En général, les considérations pour choisir entre les DAC et les AOC sont les performances du réseau par rapport à la portée et d'autres facteurs environnementaux.
Pourquoi choisir les câbles DAC OSFP 400G ?
Avantages des câbles passifs en cuivre à connexion directe
Les câbles passifs à connexion directe en cuivre (DAC) sont largement développés, en particulier dans les zones de réseau à courte distance, où le cuivre passif à connexion directe de 400 g peut offrir des avantages tangibles. Tout d'abord, en raison de leur architecture et de leur conception simples, ils sont économiquement viables, car cela contribue à réduire les coûts globaux de l'infrastructure. Les câbles DAC garantissent une fidélité élevée du signal et une faible latence, ce qui est particulièrement important dans les centres de données et les situations de trading haute fréquence où l'efficacité et la vitesse comptent même en une fraction de seconde. De plus, le câblage plug-and-play améliore la facilité d'utilisation et élimine les émetteurs-récepteurs et composants optiques supplémentaires lors du déploiement et de la maintenance des câbles. Une telle facilité de déploiement, associée à de faibles besoins en énergie, permet d'envisager des DAC même dans les zones où la rentabilité, la simplicité et des performances fiables sur de courtes distances, par exemple une connexion 50 g, sont essentielles.
Principales caractéristiques des câbles OSFP DAC
Les câbles OSFP DAC, très demandés et réputés pour leur efficacité, présentent plusieurs caractéristiques essentielles qui répondent aux exigences des centres de données contemporains. Pour commencer, une connectivité haute densité est obtenue grâce à la prise en charge de huit canaux de 400 gigabits par seconde (Gbps). Cela les rend parfaits pour toute application nécessitant un échange de données à haut débit. Le fait est que ces câbles ont une gestion thermique élevée inappropriée en raison de leur structure passive ; ainsi, il n'y a pas besoin de systèmes de refroidissement supplémentaires, ce qui réduit les coûts de fonctionnement. Enfin, les câbles OSFP DAC sont compatibles avec les systèmes de réseau existants, ils peuvent donc être utilisés pour améliorer les performances du réseau à la fois dans les nouveaux appareils et dans les systèmes modernisés.
Applications dans les solutions d'interconnexion à haut débit
Dans le contexte des solutions d'interconnexion à haut débit, les câbles OSFP DAC sont devenus au fil des ans l'interconnexion préférée des centres de données de nouvelle génération qui ont besoin de solutions de mise en réseau évolutives et efficaces. Tout d'abord, ils sont largement utilisés dans les centres de données cloud hyperscale pour alléger le transfert de grandes quantités de données nécessaires aux charges de travail virtualisées et au big data. Deuxièmement, ils constituent un élément essentiel de la gestion des données d'entreprise, permettant un transport de données efficace avec une grande fiabilité et une faible latence pour soutenir les opérations commerciales. Enfin, les câbles OSFP DAC sont devenus populaires parmi les entreprises de télécommunications cherchant à étendre leurs réseaux pour offrir plus de bande passante afin de répondre aux exigences actuelles comme la 5G et au-delà. De telles applications illustrent le rôle que jouent les câbles OSFP DAC pour atteindre une transmission de données haute performance et rapide dans un monde où la communication numérique évolue constamment.
Comment les câbles de dérivation améliorent-ils la flexibilité du réseau ?
Exploration des configurations de câbles de dérivation
Les câbles de dérivation contribuent à la simplification du réseau en fournissant un seul port à haut débit, qui peut être divisé en plusieurs ports à faible débit afin que la capacité totale disponible soit pleinement utilisée. Dans la plupart des cas, cependant, un câble de dérivation facilite la division du chemin de transmission sans affecter les performances de transmission, permettant plusieurs débits de données, en particulier le cuivre à connexion directe passive 400 g. La rentabilité suit cette approche, ce qui permet une adaptabilité dans les situations de mise en réseau, en particulier dans les centres de données où l'optimisation de la densité des ports et de la bande passante est nécessaire. De plus, les câbles de dérivation étendent les fonctionnalités du réseau et améliorent l'efficacité des opérations tout en maintenant une qualité de données élevée. Grâce à leur polyvalence, les câbles de dérivation sont conformes à de nombreux protocoles et stratégies et sont essentiels pour les conceptions contemporaines en réponse aux tendances technologiques émergentes.
L'impact sur l'évolutivité et les performances du réseau
En prenant en compte les câbles de dérivation concernant la manière dont ils affectent l'évolutivité et les performances du réseau, je constate qu'ils sont essentiels pour répondre plus efficacement aux besoins croissants en données. Les câbles de dérivation améliorent l'évolutivité du réseau car une interface à haut débit peut être exploitée pour connecter davantage d'interfaces à faible débit, augmentant ainsi le débit sans augmenter les coûts d'infrastructure. Du point de vue des performances du réseau, ils fournissent des débits de données élevés transférés sur plusieurs interfaces simultanément, mais avec une latence minimale, ce qui est nécessaire dans le cas d'applications à trafic élevé. Ces câbles offrent également des fonctionnalités d'interfaçage via différents protocoles réseau afin que les innovations futures puissent être facilement intégrées à la structure globale du réseau, affectant positivement son efficacité et son évolutivité.
Quelles sont les tendances futures du 400G et au-delà ?
L'évolution vers les solutions OSFP 800G
En passant aux solutions OSFP 800G (Octal Small Form-factor Pluggable), un changement et des progrès ont été réalisés principalement en raison de la demande de débit et d'efficacité accrus des centres de données. Ce changement s'appuie sur les avancées de la technologie 400G, car il vise à augmenter la densité des ports et à réduire la puissance utilisée par bit pour la transmission de données. Pour atteindre les capacités de la spécification 800G, les leaders du secteur créent de nouveaux composants optiques robustes et des techniques de modulation qui permettent de transmettre des quantités d'informations plus importantes sur l'infrastructure existante. De plus, ces solutions seraient en mesure d'améliorer des technologies telles que l'IA, l'IoT et les services Cloud avancés, soulignant le rôle des solutions OSFP 800G dans la création d'architectures réseau robustes à l'avenir.
Innovations dans les technologies d'assemblage de câbles
Les progrès notables réalisés dans les technologies d'assemblage de câbles améliorent les performances et l'efficacité. Un exemple est la création d'interconnexions haute densité, qui répondent au besoin croissant de solutions de transfert de données plus petites et plus efficaces. En adoptant des processus de fabrication efficaces, ces assemblages peuvent intégrer davantage de connecteurs dans des espaces plus petits sans réduire la quantité de données pouvant être transmises.
De plus, des matériaux solides et de nouvelles méthodes de blindage contribuent à améliorer la durabilité des assemblages de câbles et la qualité du signal, notamment les dernières variantes de cuivre passif à connexion directe 400 g. Cela permet d'envoyer des données à haute fréquence et à haut débit sur des câbles plus longs et sur de courtes distances grâce à une atténuation minimale du signal, ce qui est essentiel pour répondre aux exigences de performances des réseaux modernes.
Enfin, les processus automatisés en usine sont adoptés pour augmenter l'uniformité et la fiabilité de l'assemblage des câbles. L'automatisation minimise les risques d'erreurs dues au contact humain, accélère la production et offre de la place pour une production de masse en fonction des besoins du marché. Tous ces changements permettent de disposer d'une infrastructure solide pour faire face aux besoins croissants des applications gourmandes en données et aux futures normes de réseau.
L'avenir des modules Infiniband et SFP
Les modules Infiniband et SFP (Small Form Factor Pluggable) du futur auront une incidence sur les besoins croissants des centres de données modernes, qui peuvent gérer des volumes de données plus importants par unité de temps avec moins de retards. La tendance des gains Infiniband est en cours, avec de nouveaux développements en matière d'évolutivité et d'efficacité qui cherchent à être déployés efficacement dans le calcul avancé. Ces développements sont essentiels pour des applications plus exigeantes comme le calcul scientifique et les tâches de traitement en temps réel.
Les modules SFP, en revanche, se concentrent sur des niveaux d’intégration plus élevés, permettant ainsi davantage de possibilités de débit de données et une meilleure flexibilité du réseau. Les dernières versions SFP, à savoir le SFP28 et toutes celles qui suivront, intégreront des contrôles de refroidissement et une gestion thermique plus efficaces, ce qui serait plus compétitif avec les nouvelles demandes croissantes des utilisateurs pour un trafic réseau plus élevé et une utilisation des données plus variée. À ce jour, ces trois technologies sont sur le podium des qualifications pour devenir l’un des éléments clés de la construction des futurs réseaux qui seront toujours prêts à soutenir la croissance exponentielle du big data, du cloud computing et des appareils IoT.
Sources de référence
Foire Aux Questions (FAQ)
Q : Qu'est-ce qu'un émetteur-récepteur OSFP 400G et comment se compare-t-il au QSFP-DD ?
R : Un émetteur-récepteur OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) 400G, particulièrement adapté aux applications Ethernet 400 gigabits, est un type de module optique capable d'une capacité de 400G. Face à la tendance à la miniaturisation de l'interface QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density), l'OSFP, bien qu'un peu plus étendu, assure une meilleure gestion thermique et des vitesses potentielles plus élevées dans les générations futures. Le QSFP-DD et l'OSFP prennent en charge le 400G, mais l'OSFP a la priorité pour le 800G et au-delà des arbitrages car il est utilisé à des fins de génération future.
Q : Quels sont les avantages du déploiement de solutions AOC (câble optique actif) OSFP 400G ?
R : Dans le contexte des solutions AOC OSFP 400G, quels que soient les autres facteurs, il existe des avantages avérés en termes d'efficacité énergétique, de distance et de latence par rapport aux câbles en cuivre conventionnels. Ils sont particulièrement adaptés aux interconnexions de centres de données et aux environnements dotés d'ordinateurs hautes performances avec des exigences de bande passante élevée et de faible latence, en particulier avec les nouvelles technologies soft top flat telles que 400g. De plus, les AOC ont une meilleure intégrité du signal sur de longues distances que les câbles en cuivre directement connectés.
Q : Qu'est-ce qui distingue les câbles QSFP-DD 400G et les types OSFP 400G ?
R : Les câbles QSFP-DD 400G et OSFP 400G peuvent prendre en charge Ethernet 400 Gigabit, mais ont des facteurs de forme et des connecteurs différents. En même temps, le mécanisme de connexion pour OSFP est plus efficace thermiquement et a de meilleures perspectives avec les normes 800G et même plus élevées à l'avenir. Les deux sont souvent sélectionnés en fonction des spécifications du réseau, de l'équipement disponible et de la préférence pour les solutions 400G à sommet plat.
Q : Quelle est la longueur maximale de la connexion directe OSFP à OSFP pour les câbles ?
R : De nombreux câbles à connexion directe OSFP vers OSFP sont disponibles dans des longueurs bien adaptées à divers centres de données et modèles de réseau. Les longueurs standard sont de 0.5 m, 1 m, 2 m et 3 m. Les câbles très courts tels que 0.5 m conviennent aux installations rack à rack courtes, tandis que les câbles plus longs sont utilisés pour des portées plus longues, comme dans le cas de plusieurs racks dans un centre de données.
Q : Quelles sont les caractéristiques notables des câbles en cuivre à connexion directe passive OSFP 400G ?
R : Les câbles en cuivre passifs à connexion directe OSFP 400G sont fabriqués avec une construction de câble twinax de haute qualité, qui offre les performances de nouvelle génération les mieux adaptées aux applications à courte portée. Ces câbles offrent une faible latence, une bande passante élevée et une excellente intégrité du signal. Ils constituent des alternatives peu coûteuses pour les connexions en rack et à proximité du rack, prenant en charge des charges complètes de 400G, généralement jusqu'à 3 mètres. Ces câbles n'ont pas besoin d'alimentation car ils sont passifs, ce qui est idéal pour soutenir l'efficacité énergétique dans l'interconnectivité du centre de données.
Q : Existe-t-il un câble OSFP générique et compatible avec un câble sans marque ? En quoi la résistance des deux câbles diffère-t-elle ?
R : Oui, des câbles OSFP génériques compatibles sont disponibles à la vente et semblent constituer des alternatives moins chères que leurs homologues de marque. Ces câbles sont conçus et fabriqués pour répondre aux spécifications de performance des câbles de marque, y compris les options avancées telles que OSP et OSP dac. Même s'ils n'intègrent pas d'attributs spécifiques à la marque, les câbles génériques compatibles offrent la même qualité et la même durabilité à un coût inférieur à celui des câbles twinax à dôme en cuivre toronné. Tous les fils génériques doivent être testés et certifiés de manière appropriée pour l'équipement utilisé, en particulier autour des câbles disponibles à la vente.
Q : Quelle est la différence entre les câbles plats OSFP 400G et les câbles OSFP standard en termes de fonctionnalité et d’objectif ?
R : Les câbles OSFP 400G à sommet plat ont été fabriqués avec un connecteur OSFP redéfini avec un aplatissement global sur la surface supérieure. Cette reconstruction peut potentiellement améliorer la gestion du flux d'air et du refroidissement dans les situations de commutation à haute densité. La plupart des connecteurs conventionnels sur les câbles OSFP standard sont ronds. La conception à sommet plat devrait être utile dans certaines configurations de rack où la gestion des câbles et les problèmes de refroidissement sont primordiaux. Ils ne diffèrent que par la forme physique du connecteur et peut-être par certains avantages thermiques. Sinon, ils prennent tous deux en charge les mêmes vitesses et protocoles 400G.
Q : Outre ce qui précède, comment les câbles en cuivre passifs qualifiés offrent-ils des avantages pour les connexions OSFP 400G ?
R : Les câbles en cuivre passifs qualifiés et destinés aux connexions OSFP 400G présentent plusieurs avantages. Ces câbles ont été certifiés conformes à certaines normes de test, notamment les exigences du marché intérieur en matière de performances du signal, d'intégrité et de qualité globale. Ils conviennent à une utilisation à courte portée, d'environ 3 mètres ou moins. Comme ces câbles sont passifs, ils ne consomment pas d'énergie électrique, ce qui favorise les économies d'énergie dans les centres de données. De plus, ces câbles sont également bien fabriqués avec un calibre AWG plus élevé, ce qui garantit que des vitesses de 400G complètes sont atteintes lors de flexions et d'installations extrêmes.
