Desbloqueando o futuro: Compreendendo o transceptor óptico OSFP 800G

O avanço no uso do tráfego de dados no mundo atual domina a indústria tecnológica e atende à necessidade de conexões de alta velocidade. OSFP 800G O Optical Transceiver está entre as elites na transformação do desempenho do data center para outra página. Este artigo examina os recursos de design e os aspectos distintivos do OSFP 800G, com foco em suas propriedades técnicas, vantagens de campo e contribuição para o aprimoramento de ativos de rede no contexto da demanda de perspectiva. necessidade e mercado para um transceptor óptico tão avançado traria mudanças marcantes à medida que as empresas se esforçam para atender aos seus crescentes requisitos de dados. Neste contexto, o OSFP 800G ajudará as empresas a melhorar suas técnicas de rede e integrar dinamicamente considerável escalabilidade e continuidade junto com os processos, garantindo eficiência no mundo da tecnologia em constante evolução.

O que é um transceptor óptico OSFP 800G?

O Transceptor Óptico OSFP 800G é construído para a tecnologia do século XXI com capacidades de transmissão de dados de até 21 gigabits por segundo e destinado ao uso em data centers modernos. Ele funciona para melhorar a largura de banda da rede com uso mínimo de energia. Sendo uma interface hot-swappable, ele permite atualizações suaves e escalabilidade, o que é crucial para as infraestruturas de rede de hoje.

Compreendendo o fator de forma OSFP

O design do OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) atende adequadamente aos altos requisitos taxas de dados de transceptores ópticos de 800G. Ele tem oito pistas elétricas que fornecem 100G cada, elevando a taxa de transferência total do módulo para íngremes 800G. O comprimento, largura e altura totais do OSFP são 100.4 mm, 22.58 mm e 13.0 mm, respectivamente, o que o torna compatível com o design da próxima geração interruptores o que não prejudicaria o desempenho, ao mesmo tempo em que economizaria muito espaço no dispositivo.

Quanto ao uso de energia, o consumo máximo com algumas reservas foi aumentado para o OSFP 800G para 15 watts por módulo devido ao gerenciamento térmico aprimorado e ao emprego de técnicas avançadas de resfriamento. O desperdício de energia estática é reduzido ao mínimo, enquanto a eficiência do desperdício de energia dinâmica é maximizada, pois o OSFP suporta dimensionamento dinâmico. Os recursos hot-swappable do OSFP permitem substituição e atualização simples para facilitar a manutenção sem afetar o uso da rede ativa. Além disso, já se deve falar sobre compatibilidade com versões anteriores e posteriores e suas aplicações, que fazem provisão para conexão com sistemas existentes e futuros. Qualquer operadora que use o OSFP oferece ampliação de perspectiva do espaço disponível para o desempenho de expansão de uma rede, que sempre atenderá aos crescentes requisitos da área de uso.

Principais recursos do transceptor óptico OSFP 800G

O transceptor óptico OSFP de alta potência de 800G foi projetado para atender aos requisitos de rede avançados do data center e tem uma série de benefícios, como:

1. Aumento do volume de dados transmitidos: Algo que permite garantir uma largura de banda de 800 Gbps através de oito linhas de comunicação – quatro linhas entregando 100 Gbps cada.
2. Eficiência energética: A demanda máxima é posicionada com um limite de 15 watts por módulo com a ajuda de resfriamento adequado e potência ajustável adaptável para cargas de trabalho dinâmicas.
3. Design que economiza espaço: Medindo 100.4 mm x 22.58 mm x 13.0 mm, ele apresenta alto desempenho em espaços limitados, típicos de projetos de switches modernos.
4. Compatibilidade: O dispositivo permite compatibilidade tanto com versões anteriores quanto com estruturas existentes, bem como com todos os dispositivos no futuro.
5. Quente – Trocável: Um dos recursos mais úteis oferece fácil manutenção e atualizações de rede antecipadas, com interrupções mínimas de desempenho.
6. Gerenciamento térmico mais rigoroso: Estratégias de resfriamento fortes são empregadas para minimizar dificuldades térmicas, permitindo assim alta confiabilidade sob operações de alta carga.
7. Escalabilidade: Este é um produto escalável que é útil em composições com todos os roteadores de largura de banda crescentes na era da computação de dados.

A utilização desses recursos permite que os data centers melhorem o desempenho, economizando custos operacionais e resistência em cenários de alta rede.

Como o módulo óptico OSFP aprimora os data centers

Ao incorporar seus recursos de largura de banda de dados de 800 Gbps, o Módulo Óptico OSFP melhora o desempenho dos data centers em termos de requisitos futuros de tráfego de dados. Seu design com eficiência energética reduz perdas de energia e aumenta a confiabilidade, o que é importante no contexto de controle de custos e eficiência operacional em data centers. O módulo tem uma pegada pequena, permitindo implantação de alta densidade, o que significa que haverá mais conexões na mesma pegada física, maximizando assim o espaço e o desempenho. Ele também é compatível com versões anteriores dos sistemas existentes e compatível com versões futuras das novas tecnologias. Isso implica menos alteração estrutural; portanto, menos tempo e recursos são desperdiçados. Esses fatores combinados melhoram as operações dos data centers ao fornecer soluções de rede econômicas, flexíveis e verdes, que são necessárias para lidar com a complexidade do ambiente digital moderno.

Como um transceptor OSFP 800G beneficia os data centers?

Maximizando a conectividade e a largura de banda em redes de data center

O transceptor OSFP 800G fornece transferência rápida de dados que permite a melhoria dos data centers na cobertura da crescente demanda por conectividade. Ele melhora muito a largura de banda devido às técnicas de transferência de taxa de dados mais altas em comprimentos de canal longos padrão dentro da rede. Devido ao design compacto do transceptor, mais portas são possíveis, permitindo assim uma grande utilização do espaço do hardware existente. Além disso, seu uso eficiente de energia leva à economia de energia, reduzindo assim os custos operacionais das instalações do data center.

Reduzindo o consumo de energia com módulos ópticos de alta velocidade

Os data centers são muito auxiliados pelo transceptor OSFP 800G e outros módulos ópticos, reduzindo o uso geral de energia. O design dos módulos de alta velocidade inclui recursos que melhoram o desempenho do transceptor, minimizando o consumo de energia. Um exemplo é a integração de fotônica de silício de baixa potência, onde o transceptor consome relativamente menos energia. De acordo com estudos recentes, os módulos baseados em silício-fotônico podem ajudar a reduzir o uso de energia em 30%, em oposição às abordagens tradicionais que usam cobre.

Além disso, os transceptores também utilizam novos designs de resfriamento que tentam reduzir a carga térmica, permitindo assim que o sistema de resfriamento opere sem muita energia. Os operadores de data center podem observar que os custos operacionais de energia foram reduzidos após a instalação dos módulos ópticos de alta velocidade, levando a uma melhoria na eficiência energética. Nesse sentido, a adoção dessas tecnologias avançadas permitirá que os data centers atinjam as metas de sustentabilidade definidas, reprojetem o uso de recursos e reduzam suas emissões de carbono em conformidade com quaisquer restrições ambientais mundiais.

Escalabilidade e flexibilidade: de 100G a 1.6T

São esses módulos ópticos contemporâneos de alta velocidade que permitem escalabilidade e flexibilidade significativas em data centers em transição de 100G para 1.6T. À medida que a demanda de rede aumenta, a demanda permitirá que esses módulos atualizem a largura de banda sem atualizar a infraestrutura de forma disruptiva. Eles são, no entanto, compatíveis com versões anteriores, então sistemas mais antigos serão atualizados conforme a necessidade com novas tecnologias. Essa flexibilidade é fundamental para atualizações evolutivas de operações de data center à medida que o desenvolvimento da tecnologia progride em ritmo acelerado. Essas novas tecnologias em óptica auxiliam as operadoras a aprimorar o desempenho e a eficiência das alocações de recursos para melhorar a capacidade e o uso da rede.

Como o OSFP 800G e o QSFP-DD800 se comparam?

Diferenças de fator de forma: OSFP vs. QSFP-DD800

O OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) e o QSFP-DD800 (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) são dois fatores de forma avançados projetados para atender às rigorosas demandas de transmissão de dados de alta velocidade. Aqui estão as principais diferenças e especificações para cada um:

Tamanho e dimensões: 

• OSFP: O componente Octal Small Form Factor Pluggable ou OSFP tem dimensões maiores, cerca de 100.4 mm de comprimento, aumentando sua capacidade de gerenciamento térmico.
• QSFP-DD800: Com dimensões de cerca de 89 mm de comprimento, o Quad Small Form Factor Pluggable Double Density ou QSFP-DD800 é melhor para uso em ambientes de rede que exigem design de espaço denso. 

Requisitos de resfriamento: 

• OSFP: Este design permite maior dissipação de calor e, assim, um gerenciamento térmico eficiente pode ser alcançado com pouca ou nenhuma necessidade de infraestrutura de resfriamento.
• QSFP-DD800: Devido ao seu formato reduzido, este componente usa soluções de alto calor, incluindo gerenciamento de fluxo de ar ativo, o que às vezes pode causar densidades térmicas altas. 

Configuração de pinos e interfaces elétricas: 

• OSFP: Este componente tem uma configuração de pinos de cerca de sessenta pinos, permitindo que os sinais e a energia sejam robustos e fortes o suficiente para suportar aplicações mais exigentes. 
• QSFP-DD800: O componente tem um total de 76 pinos para fornecer faixas de dados adicionais e recursos de energia que são importantes para o desempenho de densidade dupla. 

Compatibilidade e suporte para versões anteriores: 

• OSFP: A ausência de problemas de compatibilidade é aparente devido ao fato de que este design acomoda expansões e tendências futuras.
• QSFP-DD800: Isso utiliza as vantagens dos fatores de forma QSFP anteriores com compatibilidade com versões anteriores, permitindo integração e transição suaves para a infraestrutura existente.

Consumo de energia:

• OSFP: Na maioria dos casos, essas interfaces podem suportar um consumo de energia da ordem de 15 watts para atender efetivamente aos requisitos de processamento de dados de alta velocidade.
• QSFP-DD800: Eles também são geralmente projetados para suportar até 18 watts para maior potência e lidar com o aumento da densidade de faixas de dados e dos níveis de desempenho.

Como tanto o OSFP quanto o QSFP-DD800 têm suas próprias características resolvidas de forma ideal para os requisitos específicos do data center – tamanho, gerenciamento térmico, compatibilidade de interface, consumo de energia e assim por diante – todos os parâmetros primários também determinam o modo correto de construção para as redes ópticas de alta velocidade.

Capacidades de desempenho: qual é mais rápida e eficiente?

Ao avaliar as características de desempenho comparativas dos módulos OSFP e QSFP-DD800, ambos podem ser considerados como entregadores de alta velocidade vital para redes ópticas contemporâneas. O OSFP tem taxas de dados de 400 Gbps, que podem ser aumentadas para cerca de 800 Gbps em um futuro próximo. Isso o torna adequado para aplicações onde maior rendimento juntamente com tecnologias avançadas de resfriamento é preferido, graças ao seu formato. Em contraste, o QSFP-DD800 foi desenvolvido para aplicações de dados de dupla densidade, suportando nativamente 800 Gbps e permitindo mais potência para controlar mais tráfego de dados efetivamente. Embora ambos tenham um bom desempenho, o QSFP-DD800 é superior em ambientes de design com eficiência de largura de banda e à prova do futuro.

Escolhendo entre OSFP e QSFP-DD800 para seu data center

As especificações técnicas e operacionais devem ser abordadas ao selecionar entre OSFP e QSFP-DD800 para promover o desempenho e a compatibilidade da infraestrutura do data center. Aqui estão todos os dados cruciais de suporte aqui: 

Fator de forma e tamanho: 

• OSFP: Um grande fator de forma que utiliza sistemas de resfriamento sofisticados que são benéficos para sistemas com maior rendimento de suporte.
• QSFP-DD800: Projetado para ter uma configuração de densidade dupla, ideal para maximizar o espaço disponível no data center para arquiteturas compactas.

Consumo de energia: 

• OSFP: Normalmente, ele é construído para lidar com gerenciamento de energia de no máximo 15 watts, ao mesmo tempo em que oferece desempenho de alta velocidade.
• QSFP-DD800: Suporta uso de energia de até 18 watts, melhorando assim a capacidade de processamento de dados.

Capacidades de taxa de dados:

• OSFP: Estão sendo previstos fornecimentos atuais de até 400 Gbps e fornecimentos adicionais de atualizações para atingir 800 Gbps para cobrir os crescentes requisitos de dados.
• QSFP-DD800: Não precisa de nenhuma atualização, pois suporta 800 Gbps desde o início, atendendo bem aos requisitos de largura de banda e velocidade do ambiente. 

Compatibilidade: 

• OSFP: Aumenta as capacidades do sistema ao fornecer novos recursos às redes existentes, pois pode ser usado na maioria das configurações.
• QSFP-DD800: Capacidades aprimoradas são introduzidas em novas estruturas de dupla densidade, pois elas foram criadas exclusivamente para integração com essas estruturas. 

Gerenciamento termal: 

• OSFP: Suas dimensões permitem implementar técnicas avançadas de resfriamento que melhoram o desempenho térmico.
• QSFP-DD800: Esta unidade é menor em tamanho, mas foi projetada para operar com cargas de trabalho mais altas, permitindo dissipação de calor adequada. 

À luz desses aspectos peculiares, os proprietários de data centers podem escolher o módulo transceptor óptico de alta velocidade mais adequado que atenda às suas especificações funcionais, juntamente com recursos de expansão no futuro.

Quais são as tecnologias ópticas e de interconexão por trás do OSFP 800G?

O papel do PAM4 na melhoria da qualidade do sinal

PAM4 é uma abreviação para sistema modulado de amplitude de pulso, que emprega quatro instâncias de nível de voltagem. Este método mantém as informações constantes, dobrando a quantidade de dados entregues dentro da mesma largura de banda. A estratégia envolve mudar a modulação para 2 bits, que é mais avançada do que o NRZ de um bit, onde apenas um bit de dados pode ser transportado por vez. Como resultado, mais dados podem ser transmitidos por uma área mais ampla. Isso torna o PAM4 particularmente adequado para transceptores ópticos OSFP ou QSFP-DD800 de alta velocidade porque minimiza a perda de sinal em distâncias de transmissão maiores e resolve restrições de largura de banda.

Explorando os modos SR8 e DR8

Os modos SR8 e DR8 são configurações operacionais exclusivas em módulos transceptores ópticos que permitem a transmissão rápida de dados. A terminologia muda ligeiramente com maior distância, por exemplo, SR8 para curto alcance, que envia e recebe dados em curtas distâncias usando fibra óptica multimodo econômica, de baixa potência e menor custo, que é eficaz para aplicações de link entre datacenters. O oposto é verdadeiro para DR8, que significa Data Rate 8, pois foi projetado para aplicações de longo alcance, e o uso de fibra óptica monomodo aumentou seu alcance de transmissão, garantindo alta integridade de dados. Esses modos podem trabalhar em conjunto com a modulação PAM4 para melhorar o desempenho, ao mesmo tempo em que respondem às necessidades multifacetadas das redes, permitindo, portanto, a operabilidade e a capacidade de redes ópticas de alta velocidade em uma escala maior do que se encontraria com suas arquiteturas repetitivas.

Impacto dos comprimentos de onda de 1310 nm e 850 nm no desempenho

O comprimento de onda usado para transmissão em sistemas de fibra óptica tem um efeito pronunciado em seu desempenho, e 1310 nm e 850 nm são duas das opções mais populares. Comprimentos de onda de aproximadamente 850 nm são normalmente encontrados com sistemas de fibra multimodo, pois esta é uma opção de baixo custo para transmissões de dados de curto alcance; é frequentemente encontrado em data centers e escritórios para aplicações Ethernet/Fibre Channel. Este comprimento de onda é adequado para VCSELs e geralmente fornece comunicações de dados eficazes por várias centenas de metros. Por outro lado, o comprimento de onda de 1310 nm é ideal para aplicações de fibra monomodo devido à sua melhor atenuação, e é útil para transmissão em distâncias maiores, qualificando-se assim para uso em redes metropolitanas ou de longa distância. Deve haver considerações importantes ao fazer uma comparação entre os dois comprimentos de onda, isso porque eles são críticos no design do sistema, custos, perda de sinal, capacidades de taxa de dados e o desempenho geral da rede, dependendo da aplicação.

Como implementar o OSFP 800G em redes de data center existentes?

Integração com conectores DAC e MPO-12

Um projeto de rede bem pensado, que emprega cabos Direct Attach Copper (DAC) e o uso de conectores Fiber Multiple Fiber Optic MTP/MPO-12, facilitará a integração de uma interface de módulo de data center 800G compatível na arquitetura de cabeamento de data center existente. Neste caso, os cabos DAC fornecem uma opção de baixo custo e baixo consumo de energia para interconexões de curto alcance com baixa latência. Sua natureza "plug and play" permite sua fácil instalação em situações em que alta largura de banda é necessária. Por outro lado, os conectores MPO-12 podem transmitir 12 sinais ópticos paralelos, utilizando assim pegadas físicas muito compactas em conexões multifibra óptica. Os conectores são capazes de manter a integridade do sinal, o que é crucial para garantir a operação confiável de infraestruturas OSFP 800G onde a escalabilidade de recursos e a redundância de rede são alvos.

Melhores práticas para transição de 400G para 800G

A troca de capacidades de rede de 400G para 800G exigirá planejamento e implementação adequados para atingir a máxima eficiência e desempenho, ao mesmo tempo em que reduz a interrupção. Algumas práticas recomendadas que precisam ser consideradas incluem o seguinte:

1. Avaliação de infraestrutura e verificação de compatibilidade: O primeiro passo é avaliar a infraestrutura existente e considerar a adição dos componentes 800G. É essencial verificar a disponibilidade das fontes de energia, do cooler e do espaço físico necessário, pois haverá mais energia e gerenciamento térmico necessários para redes de maior velocidade. Além disso, faça simulações ou testes piloto para prever gargalos ou problemas de integração.
2. Estratégia de atualização incremental: Comece a usar uma técnica de atualização gradual para permitir que a rede continue funcionando e para facilitar a solução de problemas. Use as partes menos importantes da rede primeiro, que a equipe aprende a usar, e depois trabalhe com as mais críticas, pois 800G se torna uma parte mais essencial dos caminhos direcionados.
3. Treinamento e atualização de conhecimento: É essencial que o pessoal seja totalmente treinado em todos os novos equipamentos e sistemas 800G. Isso requer familiarização com as complexidades da modulação de alto nível, PAM4, que é frequentemente empregada em 800G para melhorar as taxas de dados na mesma largura de banda que a de 400G.
4. Monitoramento de rede aprimorado: Devido a maiores taxas de dados, há uma necessidade de implementação de uma solução de monitoramento e gerenciamento de rede melhorada. Ferramentas avançadas de análise devem ser adotadas para que problemas como perda de pacotes ou degradação de sinal possam ser antecipados e o desempenho permaneça em um nível ótimo.
5. Permita o envolvimento do fornecedor já na fase de transição. A assistência deles com detalhes sobre atributos específicos do dispositivo, recursos de interoperabilidade e atualizações ou patches de software do dispositivo disponíveis, se necessário, pode ser um suporte valioso. 
6. Análise de custo-benefício: Avalie os custos vs. benefícios do novo equipamento 800G em termos de métricas de desempenho esperadas. Os investimentos podem ser justificados por melhorias na latência, menores requisitos de energia, melhor rendimento de dados e assim por diante.

A adesão a essas práticas recomendadas facilitará a transição, mas, mais importante, elas garantirão que uma infraestrutura de rede mais forte e resiliente seja implementada, capaz de atender às futuras demandas de dados de maneira eficiente.

Utilizando as Diretrizes OSFP MSA

O OSFP MSA define padrões técnicos que ajudarão a dar suporte à próxima geração de soluções de rede 800G. Ele busca fornecer especificações físicas e de interface de módulo óptico comuns para permitir a interoperabilidade entre vários fabricantes de equipamentos. Seguir essas diretrizes permite integração e aquisição direta de equipamentos, bem como a possibilidade de atualizar a infraestrutura de rede no futuro. Além disso, a conformidade com o OSFP MSA garante a conformidade com os padrões exigidos da indústria, melhora os processos de atualização e facilita o uso de módulos de energia de alta eficiência, que são importantes para aprimorar os recursos de rede com custo mínimo e gerenciamento térmico.

Fontes de Referência

transceiver

Ethernet

Centro de dados

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que é um módulo transceptor óptico OSFP 800G?

R: Um módulo transceptor óptico OSFP 800G é um dispositivo de comunicação de dados integrado que é de última geração e opera com tais dispositivos de alta capacidade. Ele suporta 800 Gbps e foi projetado usando tecnologias avançadas que são mais adequadas para data centers de grande escala e redes de telecomunicações.

P: Como o transceptor OSFP 800G se relaciona com o fator de forma QSFP-DD?

R: QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable Double Density) é outro fator de forma de transceptor que pode ser projetado para suportar conexões ethernet de até 800G. Embora atendam a propósitos diferentes, OSFP e QSFP-DD são os fatores de forma mais amplamente apresentados encontrados em dispositivos de rede de dados desenvolvidos devido às suas capacidades de fornecer alta largura de banda com baixa latência.

P: Como SMF e MMF diferem em termos de uso em transceptores ópticos?

R: Para transmissão de dados de longa distância que se estende a uma distância de mais de 10 km, SMF (Single-mode Fiber) é usado. MMF (multi-mode Fiber), ao contrário, é mais usado para distâncias mais curtas, tipicamente dentro do intervalo de 50 m a 500 m e geralmente são ópticas de baixo custo. Cada um tem aplicabilidade particular em data centers, dependendo da distância necessária e de seu respectivo desempenho.

P: Nesse contexto, você pode descrever um cabo breakout?

A: um cabo de fuga é um cabo que muda conexões com um único transceptor de alta capacidade para muitos conectores de menor capacidade. Por exemplo, ele converte a largura de banda de um transceptor de 800G em múltiplas conexões de 100g ou 200g, o que permite configurações fáceis e ótimas da rede.

P: Qual é a contribuição do PAM4 em transceptores OSFP 800G?

R: PAM4 é Modulação de Amplitude de Pulso com 4 níveis que melhoram a transferência de dados ao fazer com que cada símbolo represente dois bits. Essa tecnologia é essencial ao tentar usar transceptores 800G para transferir grandes quantidades de dados de forma eficaz, consumindo pouca energia e preservando a alta fidelidade do sinal em distâncias de 2 km ou mais.

P: Qual é a importância do recurso DDM em transceptores ópticos?

R: DDM é um recurso que permite o monitoramento ativo de parâmetros de desempenho selecionados de um transceptor óptico, como temperatura, voltagem e potência óptica. Esse recurso é muito importante para aumentar a confiabilidade e auxilia no diagnóstico a partir de dados operacionais obtidos.

P: Em que aspecto a especificação OSFP DR8 apresenta desvios de outros padrões?

R: Conforme a especificação, o OSFP DR8 gerencia um transceptor de 800G com 8 canais, com cada um capaz de transmitir tráfego de dados de 100Gbps. Ele é aplicável para conexões a uma distância máxima de 500m sobre SMF de uma forma que permite a transferência de grandes quantidades de dados em menos tempo e de forma mais eficiente.

P: Por que um conector MPO-12 duplo é útil para interconexão com transceptores 800G?

R: O uso de conectores Dual MPO-12 em transceptores 800G aumenta as opções de interconexões, pois eles fornecem maior densidade e, ao mesmo tempo, permitem menos cabos e cabos simplificados. Será eficiente em termos de espaço dentro de datacenters, pois esses tipos de conectores são ideais para as altas taxas de dados resultantes das necessidades de alta largura de banda em aplicações modernas.

P: Como os módulos 800G QSFP-DD800 funcionam em uma configuração de data center?

R: Os módulos são usados ​​em data centers com o propósito de dar suporte a aplicações de ultra-alta largura de banda, que são altamente flexíveis e escaláveis ​​por natureza. Em particular, esses módulos podem lidar com os processos de grandes volumes de dados e sua transmissão, que são cruciais para serviços de nuvem, análise de big data e serviços de streaming.