Explorando o futuro da conectividade: transceptor óptico OSFP de 800g

O rápido crescimento da tecnologia óptica está alterando o paradigma das redes de comunicação, com a tecnologia de transmissão óptica tendo um desenvolvimento notável com o OSFP 800G (Octal Small Formfactor Pluggable) transceptor óptico. Esta invenção transformadora visa combater a crescente demanda por dados, alimentada por 5G, computação em nuvem e IA. Investigamos as funcionalidades e características do 800G OSFP e suas perspectivas de alterar o cenário de comunicação de dados por meio de sua largura de banda aprimorada, eficiência de energia e densidade de porta. O 800G OSFP explora requisitos que categoricamente fornecem insights sobre paradigmas de conectividade emergentes em nível global e definem o papel da internet de alta velocidade globalmente.

O que é o transceptor OSFP de 800g?

O transceptor óptico 800G OSFP é um módulo óptico de alto desempenho voltado para data centers e redes de telecomunicações, atendendo aos tremendos requisitos de taxa de dados. Os transceptores 800G OSFP são capazes de transferir dados a uma taxa surpreendente de 800 gigabits por segundo com a ajuda de técnicas de modulação que aumentam a eficácia dos links de fibra óptica. O design detalhado do módulo se concentra na integração de dois componentes, economia de energia e design de resfriamento otimizado, o que o torna apropriado para configurações de alta densidade. O 800G OSFP atende aos requisitos de futuras aplicações de alta velocidade por meio de sua tecnologia avançada e grande largura de banda.

Compreendendo o fator de forma OSFP

OSFP é a sigla para Octal Small factor pluggable, que foi desenvolvido para garantir uma rede escalável e funcional transceptor óptico design. Com dimensões de 100 mm por 22.58 mm, o módulo OSFP abrange oito pistas elétricas, com cada uma sendo capaz de suportar velocidades de transferência de dados de 100 gigabits por segundo, dando uma taxa de transferência combinada de 800 G. É essa conquista que agrava a transmissão de altas taxas de dados através do uso de sinalização PAM4 vezes. Esse método de modulação permite codificar vários bits em um símbolo em um canal para que mais dados possam ser enviados.

A construção robusta e projeto do OSFP térmico A interface permite um gerenciamento de calor eficiente, garantindo a operação nos níveis de desempenho necessários em ambientes de alta densidade. Também é hot-pluggable, o que significa que pode ser substituído sem exigir a desconexão do rede. O fator de forma OSFP é complementado com uma configuração de dissipador de calor de baixo perfil de montagem dupla, projetada para auxiliar na dissipação de calor, melhorando assim a durabilidade dos data centers, bem como dos sistemas de telecomunicações. O OSFP oferece uma combinação de tamanho pequeno, alta velocidade e facilidade de gerenciamento, o que favorece sua adoção na construção de futuros sistemas de rede óptica.

O papel do PAM4 no OSFP de 800g

O PM4 é amplamente usado para atingir altas taxas de dados para o OSFP de 800 G. Em contraste com um esquema de codificação NRZ (Non-return-to-zero), que tem dois níveis para um bit por símbolo, o PAM4 usa quatro níveis de amplitude, permitindo mais de um bit por símbolo, permitindo assim atingir uma codificação de dois bits. Isso significa efetivamente que a eficiência da largura de banda é aumentada duas vezes, e cada uma das oito pistas elétricas do módulo OSFP pode operar a 100 Gbps. Com o PAM4, esses problemas são resolvidos, aqueles exigidos por redes que operam velocidades mais modernas em termos de carga de dados, pois é devido à técnica de sinalização PAM4 multinível que preserva a integridade do sinal ao mesmo tempo, redes inteiras não afetam o consumo de energia e a dissipação de calor. Assim, o PAM4, os requisitos de rendimento aumentados do OSFP, em essência, definem a tendência da tecnologia avançada de transceptor óptico em termos de desempenho e eficiência de energia.

Aplicações em redes Infiniband e Ethernet

Usando o método de modulação PAM4, o módulo OSFP 800G é capaz de fornecer um impulso considerável para redes Infiniband e Ethernet. Em todos os casos, o OSFP aprimora as altas larguras de banda que o infiniband precisa aumentar para seu uso em computação de alto desempenho e trabalho de IA. Redes Ethernet, que são de grande escala, particularmente redes corporativas e de data center, implantam OSFPs para maior largura de banda de acordo com os requisitos dos data centers. Redes que utilizam essa tecnologia podem atingir alta eficiência e desempenho eficaz em ambientes de grande escala, pois são capazes de transferir dados sem gargalos entre redes amplamente dispersas. Além disso, os benefícios do OSFP são aprimorados ao garantir a compatibilidade com interfaces Ethernet 800G, o que permite atender a uma ampla gama de requisitos.

Como funciona o transceptor óptico de 800g?

Princípios da Comunicação por Fibra Óptica

Os sistemas de comunicação por fibra óptica podem transmitir informações por longas distâncias com pouca perda usando luz que é transmitida por feixes flexíveis de fios transparentes, geralmente vidro ou plástico habilmente projetado. A abordagem geral é utilizar um laser ou um LED para converter sinais elétricos em ópticos. Esses sinais ópticos são guiados através do núcleo da fibra e ricocheteiam no revestimento da fibra durante a reflexão interna total, conforme a fibra os guia. Um fotodetector na saída detecta e reconverte os sinais da forma óptica de volta para a forma elétrica para processamento posterior.

Como resultado da alta largura de banda das frequências de luz, a transmissão de informações através de fibras ópticas é altamente eficaz, com transmissões atingindo velocidades de até centenas de gigabits por segundo. Essa eficiência é melhorada ainda mais por técnicas de multiplexação, particularmente a Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM), que torna possível transmitir mais de um canal de dados através de uma única fibra usando diferentes comprimentos de onda de luz. Essa capacidade é crucial para atender aos crescentes requisitos de dados das redes atuais. Além disso, o fato de terem baixa atenuação e não serem suscetíveis à interferência eletromagnética torna a fibra óptica um meio favorável para comunicação de longo alcance de grande capacidade. Estudos mostram que as fibras ópticas têm valores de atenuação de até 0.2 dB/km, o que é bastante ideal para comunicação de longa distância, pois haverá pouca perda de sinal. Essas características destacam a importância da fibra óptica no contexto do ritmo crescente de desenvolvimento das telecomunicações globais.

O Impacto da Fibra Multimodo e Monomodo

O diâmetro do núcleo das fibras multimodo e monomodo exibe aspectos e morfologias distintivas. Devido ao seu grande diâmetro de núcleo de 50-62.5 micrômetros, as fibras multimodo são capazes de permitir que vários modos de luz sejam transmitidos através da fibra. No entanto, isso introduz uma forma de distorção de sinal chamada dispersão modal, que restringe a distância e o desempenho da largura de banda dessas fibras. Como resultado, essas fibras são adequadas para baixa transmissão de dados em curtas distâncias que estão dentro do prédio ou campus. Por outro lado, as fibras monomodo têm um núcleo menor, que tem um diâmetro de cerca de 8 a 10 micrômetros. Isso permite a transmissão de luz em apenas um modo, reduzindo assim o risco de dispersão modal. Por causa disso, as fibras monomodo são capazes de manter desempenhos de banda larga em longas distâncias, que são adequadas para telecomunicações, dados de longa distância e redes de alta velocidade. Os usuários de ambos os tipos de fibras têm necessidades diferentes em termos de infraestrutura de telecomunicações enquanto trabalham juntos para aumentar a eficácia e a largura de banda das redes de comunicação modernas.

Transmissão de dados de alta velocidade com módulos OSFP

OSFP ('Octal Small Form-factor Pluggable') é um player vital na movimentação de objetos contendo dados para diferentes locais porque a necessidade moderna de data centers está sempre aumentando. Esses transmissores de dados de 200 Mbps-400 Mbps consistem em 8 canais, cada um com uma frequência de 50 Gbps, e a velocidade periférica é expandida por meio de tecnologias avançadas como PAM4 (4 Pulse Amplitude Modulation). O OSFP foi projetado para incluir recursos exclusivos de gerenciamento de calor que permitem transferência térmica satisfatória, não importa quão denso seja o pagamento a maior, sendo, portanto, perfeito para eficiência máxima e confiabilidade geral. Os módulos também podem ser trocados a quente, o que significa que podem ser facilmente substituídos ou atualizados sem impactar outros elementos de um sistema.

Os módulos OSFP são capazes de suportar até 10 quilômetros de distância no total, o que significa que tais conexões serão úteis para conexões e interconexões de centro a centro. Eles também podem ser usados ​​em outras formas de acoplamento, com a ajuda de adaptadores compatíveis com versões anteriores. Os OSFPs têm uma conexão baseada em luz que atende às especificações e protocolos relevantes, como em 400 GB E. Além disso, eles fornecem comunicação de dados bidirecional. Os módulos OSFP ajudam a trocar rapidamente grandes quantidades de informações e fortalecem a qualidade das informações recebidas, alcançando assim a expansão e o desenvolvimento de centros de alta qualidade propícios à nuvem e aos data centers no futuro.

Por que escolher o OSFP 800g para seu data center?

Compatibilidade com a infraestrutura existente

Há alguns pontos e recursos que dão garantia sobre compatibilidade perfeita para integrações de módulos OSFP 800G com sistemas mais antigos. Eles incluem:

1. Adaptadores compatíveis com versões anteriores: Os módulos OSFP têm acessórios que oferecem compatibilidade com versões anteriores, reduzindo assim a chance de troca de hardware para equipamentos mais novos.
2. Padrões de interoperabilidade: Os OSFPs são compatíveis com o padrão 802.3bs, conhecido e usado em redes Ethernet, facilitando a integração.
3. Instalações de troca a quente: Com esses módulos, a rede não precisa ser desligada para reparos ou atualizações, possibilitando assim que a manutenção seja realizada enquanto a rede continua operando.
4. Interface óptica flexível: Com várias redes que têm diferentes posições e taxas, a interface óptica é feita para funcionar com OSFPs.
5. Colocação de sistemas de gestão térmica: Sistemas adequadamente projetados podem ser integrados sem despesas adicionais relativas a mudanças nos sistemas de refrigeração.
6. Técnicas de modulação aprimoradas: Com a instalação de fibra existente que utilizou PAM4, as taxas de dados podem ser aumentadas à medida que há uma utilização de infraestrutura mais avançada.

Portanto, reunindo todos esses fatores, os módulos OSFP 800G podem ser incorporados ou incorporados em instalações de data center já existentes com facilidade e muita eficiência.

Benefícios de alto desempenho e escalabilidade

Os módulos OSFP 800G podem ser implementados em estruturas pré-existentes, o que, como resultado, minimiza os custos e aumenta a escalabilidade. Além disso, esses módulos são implementados com técnicas avançadas, como PAM4 para modulação de dados mais rápida, o que garante a utilização completa do cabeamento atual em vigor sem a extrema necessidade de alterá-lo. Esse desempenho garante a eficácia dos data centers na execução de suas tarefas em todos os momentos, independentemente das crescentes cargas de trabalho. Além disso, a versatilidade dos módulos OSFP 800G permite um crescimento sem esforço para que os requisitos futuros da rede sejam atendidos, permitindo assim que o foco esteja no avanço contínuo e agressivo da tecnologia. Há alguma mudança na forma como as organizações definem as despesas planejadas porque há a capacidade de monetizar investimentos já feitos, mas, ao mesmo tempo, há um aumento na força funcional e na flexibilidade da infraestrutura de rede.

Consumo de energia e eficiência

O problema real ao implantar módulos OSFP 800G em data centers é o consumo de energia associado e as métricas de eficiência. De acordo com fontes importantes, esses módulos foram criados visando a entrega de dados em alta taxa, garantindo o custo mínimo da operação em relação à energia usada, 800 horas por dia. Novas tecnologias de chips são incorporadas ao design sofisticado do módulo XNUMXG, o que reduz o consumo de energia em cada gigabit de leitura, tornando a energia usada muito mais eficaz para a tarefa. Além disso, soluções de resfriamento eficientes são integradas com funções de dissipação de calor, permitindo a rápida eliminação do calor, evitando assim o superaquecimento dos dispositivos do data center. Ao reduzir o consumo de energia o máximo possível durante o trabalho, a empresa não apenas reduz o custo de sua manutenção, mas também torna suas atividades mais ecologicamente corretas e alinhadas aos objetivos de sustentabilidade.

Quem são os principais fabricantes de OSFP de 800g?

Inovações dos principais fornecedores

Especialistas notáveis ​​em módulos OSFP 800G, que estão se tornando cada vez mais essenciais para processamento e transferência de dados em massa, incluem Cisco, Intel e Arista Networks, que parecem estar colaborando. A abordagem da Cisco para módulos OSFP enfatiza compatibilidade de instalação imediata e flexibilidade de design, enquanto a Intel está expandindo os limites em relação ao manuseio de dados por meio de circuitos integrados aprimorados. Enquanto isso, a Arista Networks está focada em desempenho de ponta e módulos de alta qualidade que podem operar em ambientes hostis típicos de data centers modernos. Os esforços dessas empresas são cruciais para o avanço das tecnologias que agora estão transformando as redes em vários setores.

Conformidade com os padrões OSFP MSA

No caso do OSFP, o Multi-Source Agreement (MSA) estabelece benchmarks claros que permitem a interoperabilidade entre módulos ópticos. A integração do módulo OSFP 800G e o desempenho operacional não serão realizados a menos que esses benchmarks sejam mantidos. Um conjunto de dados necessário para conformidade inclui o seguinte:   

1. Especificações Mecânicas: As dimensões físicas fornecidas pelo MSA devem ser respeitadas para garantir a integração adequada com todos os componentes compatíveis disponíveis no mercado.  
2. Gerenciamento termal: Os conceitos e diretrizes que envolvem a dissipação térmica devem ser seguidos com precisão para garantir que os níveis de temperatura de funcionamento sejam alcançados.  
3. Desempenho elétrico: A conformidade com os padrões estabelecidos com relação às características de integridade do sinal, como impedância e diafonia, é necessária para que as informações possam ser transmitidas com eficiência.   
4. Desempenho óptico: O novo dispositivo precisa atender aos padrões exigidos em termos de comprimento de onda, potência de saída e sensibilidade do receptor para que o desempenho óptico e a confiabilidade sejam garantidos.  
5. Suporte de protocolo: Cada um dos dispositivos precisa ser capaz de operar com várias redes de protocolo N, garantindo que eles possam funcionar em diversas plataformas e sistemas diferentes.  

Garantir a conformidade com esses padrões OSFP MSA é crucial para os fabricantes, para que seus módulos possam funcionar nos modernos data centers CMOS que exigem interoperabilidade e alto desempenho.

Quais são as especificações e aplicações do OSFP 800g?

Principais especificações técnicas a saber

Os módulos OSFP 800G têm uma infinidade de características técnicas que garantem engenharia de primeira classe no ecossistema de redes de alta velocidade. Elas incluem:

• Taxa de dados: Capacidade de transferir informações a uma velocidade de 800 gigabits por segundo, o que melhora o rendimento de aplicações com altas demandas.
• Formato de modulação: Utilize o PAM4 (Pulse Amplitude Modulation), que permite a codificação eficiente de dados para altas taxas de bits com menos complexidade.
• Fator de forma: Compatível com o formato OSFP compacto, o que possibilita a instalação do equipamento em dispositivos de rede contemporâneos com espaço limitado.
• Consumo de energia: Opera com um limite superior de 15 watts, garantindo que os requisitos de regulamentação do consumo de energia sejam atendidos, ao mesmo tempo em que oferece o melhor desempenho do módulo.
• Alcance e distância: Na maioria dos casos, os requisitos de alcance podem variar e incluem óptica de curto alcance, que exige interconexões de data center, e alcance mais longo, que aprimora as redes de áreas metropolitanas.
• Faixa de temperatura: Funcional em uma faixa entre 0 e 70 graus Celsius, o que aumenta sua confiabilidade em muitos e variados ambientes de salas de servidores.
• Correção de erro de encaminhamento (FEC): Contém capacidade FEC integrada para que erros sejam detectados e retificados, melhorando a qualidade dos dados em uma linha de transmissão.
• Tipo de conector: O conector LC ou MPO é o que está em uso e é robusto e bem conhecido no setor.
• Latência: A latência é reduzida, e isso geralmente é necessário para vários aplicativos onde os dados podem ser processados ​​em tempo real com pouco ou nenhum atraso.
• Blindagem EMI: Alvos que reduzem a interferência eletromagnética, aumentando assim a integridade dos sinais em espaços eletrônicos altamente densos. 

Essas especificações são cuidadosamente desenvolvidas para atender aos rigorosos requisitos de redes de dados avançadas com alto desempenho, diversas possibilidades de aplicação e funcionamento comprovado em diferentes ambientes.

Diversos cenários de aplicação em redes modernas

Nos últimos anos, os paradigmas de comunicação se expandiram por meio de tecnologias avançadas de módulos, permitindo uma maior diversidade de casos de aplicação. Esses módulos garantem o fornecimento de transmissão rápida de dados e comunicação eficaz em uma variedade de ambientes. Os centros e serviços de colocation aprimoram os links intra-servidor, reduzindo assim o tempo em que grandes volumes de dados podem ser transferidos entre a nuvem, Big Data e transações de alta frequência. Para o setor de telecomunicações, eles permitem funções plug-play dentro das redes metropolitanas e de longa distância, ao mesmo tempo em que fornecem ampla cobertura e boa qualidade de sinal. Além disso, eles são essenciais em redes corporativas, onde a pressão por largura de banda está aumentando, e aplicativos como vídeo e voz sobre IP são empregados de forma muito eficaz. Portanto, esses casos de aplicação distintos destacam o fato de que todos os módulos são muito flexíveis em termos das infraestruturas de rede subjacentes e enfatizam sua alta importância em ambientes digitais modernos.

Fontes de Referência

transceiver

Centro de dados

Ethernet

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é a finalidade do transceptor óptico OSFP de 800g?

R: Um Transceptor Óptico OSFP de 800g é um dispositivo de transmissão que permite a conversão de sinais a serem transmitidos a uma velocidade de 800 gigabits por segundo. Isso é altamente comum com data centers e sistemas empresariais para melhorar as conexões e os sistemas de dados de comunicação no futuro.

P: Qual é a relação entre os transceptores Ethernet 800g e OSFP?

R: A Ethernet 800g transfere dados a cada segundo em 800 gigabits. Transceptores OSFP são necessários, principalmente os de 800g, para fazer essas conexões, que são importantes, pois levam a melhor largura de banda e desempenho nas infraestruturas сетей.

P: Suponha que se compare transceptores monomodo de 800 g e multilateral de 800 g. Quais vantagens um tem sobre o outro em termos de facilidade de uso?

R: A fibra monomodo é sempre usada para transmissão de longa distância (mais de 2 km) e opera dentro do comprimento de onda de luz de 1310 nm, enquanto a multimodo opera dentro da distância de 850 nm e é para curta distância, entre 50 m e 500 m. Usar a distância e a aplicação que você deseja descobrir determina a escolha entre SMF ou MMF.

P: Por que uma configuração SR4 passiva seria benéfica em um transceptor óptico?

A: Configurações SR4 passivas em transceptores ópticos, como em soluções de 800g, são soluções econômicas e energeticamente eficientes para enviar dados por links curtos e não precisam de energia extra ou processamento de sinal, então são adequadas para a ligação rack-to-rack e inter-rack. Além disso, configurações SR-4 passivas em transceptores ópticos executam redes de forma eficiente. 

P: Os transceptores de 800g podem funcionar com sistemas de gerações mais antigas, como 400g ou 100g?

R: Transceptores de 800g podem ser comumente compatíveis com sistemas mais antigos de 400g ou 100g e essa compatibilidade pode ser alcançada por meio de configurações de breakout ou adaptadores para que a versão mais nova possa funcionar com uma mais antiga sem ter grandes revisões da rede existente. Essa configuração funcionaria principalmente com adaptadores e outros sistemas de plugue.

P: Como o CMIS 5.0 é relevante para o funcionamento dos transceptores de 800g?

R: Em relação aos transceptores 800G, o CMIS 5.0 ou Common Management Interface Specification especifica o que deve ser incluído nos módulos do transceptor para uma comunicação adequada. Portanto, o CMIS 5.0 melhora a interoperabilidade e a integração dos transceptores em mais ambientes de rede.

P: Qual o papel do design da parte superior com aletas do OSFP no desempenho do transceptor?

R: Com um design de topo aletado OSFP, o fluxo de calor se torna mais eficiente, o que é crítico para o funcionamento suave e a confiabilidade de transceptores de alta velocidade como o 800g OSFP. O design minimiza o superaquecimento e as discrepâncias ao transferir dados.

P: Por exemplo, no caso de envio para o Reino Unido, quais características devem ser consideradas ao enviar e entregar transceptores de 800g?

R: Para enviar os transceptores de 800g para o exterior, é importante ter em mente a papelada necessária, o tempo de entrega e a embalagem apropriada para proteger os módulos. Empresas como a fs.com fornecem serviços que auxiliam com esses requisitos de envio.

P: Como a funcionalidade de breakout amplia as opções de rede disponíveis com transceptores de 800g?

A: A função de break out permite que um transceptor de 800g pegue sua saída única de alta capacidade e a canalize para alguns canais de baixa capacidade, por exemplo: a saída pode ser dividida em links de 2x400g ou 8x100g. Esta função é vantajosa para uma variedade de construções em expansão e melhora seu uso considerando as possibilidades de infraestrutura existentes.