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50G SFP56在当今网络中的关键作用
chaser12
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发表于 2023-02-03 18:12:33  只看楼主 

物联网、流媒体视频和云计算等下一代网络中数据密集型应用的迅速普及导致带宽需求猛增。网络运营商需要从已安装的25G SFP端口基础上升级容量,同时最大限度地降低成本。于是,SFP光模块系列从1G升级到10G再到25G,现在正向着50G升级。

SFP56模块利用已广泛部署在400G光模块中成熟的50G技术,这些400G光模块在QSFP-DD封装(QSFP56-DD)中使用八通道50G。SFP56技术现已成为网络运营商将现有SFP28链路数据速率提高一倍的方法之一。

表1:光模块的封装和数据速率

另一个重要的考虑因素是,当今的交换机制造商可以内置与1G、10G、25G和50G光模块兼容的SFP56端口,这种发展提供了极大的灵活性。单个交换机、路由器或服务器可以同时利用传统的低速连接和新的高速连接,只需插入适当的光模块即可。

SFP56光模块以相同的封装提供两倍于SFP28光模块的数据速率,因此显著降低了每比特成本。SFP56封装可最大限度地降低功耗并提高面板密度,它可以直接使用在配备50G SerDes的最新一代交换机ASIC接口。最重要的是,大多数SFP56端口还向后兼容现有的SFP+和SFP28光模块。

向50G升级

带宽需求促使业界发展尽可能高的数据速率,反过来又推动了交换机和光模块的发展。从用户的角度来看,数据速率应该以单通道增长似乎是合乎逻辑的。实际上,向更高速度的发展始于基于现有峰值数据速率的多通道光模块,然后在技术准备就绪后用单通道光模块回填。例如,当25G SerDes发布时,市场上最快的收发器是QSFP+ (4x10G)。供应商没有利用新的25G SerDes和ASIC来生产SFP28交换机端口和与之配套的模块,而是立即专注于开发QSFP28 (4x25G)光模块,SFP28市场后来才成熟。

图1:为了提高新交换机ASIC版本之间的数据速率,业界转向多通道光模块。单通道版本则更紧凑、更便宜且功耗更低。

如今,50G SerDes也在发挥着同样的作用:最初的重点是QSFP56-DD和QSFP56,但现在SFP56市场正在扩大。

图2:数据速率的增加取决于SerDes ASIC的可用性。从历史上看,高密度接口总是出现在单通道接口之前。

什么是SFP56?

SFP56是一款50G小型可插拔以太网光模块。SFP56在50Gb/s有效载荷之上有256b/257b编码开销,这将信号的物理线路速率提高到26.5625 Gbaud。

SFP56电气接口基于单通道50G PAM4,PAM4不是NRZ调制中的二进制信号,而是将二进制1和0编码为具有四种幅度级别的单个符号(见图3)。换句话说,PAM4调制使得每个符号传输两位成为可能,解码只涉及反转过程。

图 3:PAM4调制对每个符号编码两位,数据速率是线路速率的两倍

由于PAM4在每个符号时隙中传输两位,因此它将信号带宽减半。调制格式使得使用25GHz速率以50Gb/s传输数据成为可能。在SFP56的情况下,26.5625Gbaud的物理线路速率可用于实现51.125Gb/s的实际数据速率。SFP56电气接口则专为高达56Gb/s的信号速率而设计,以适应OTN开销。

易飞扬50G SFP56产品系列

易飞扬正在构建全面的SFP56产品组合,包括DAC、AOC和光模块,该产品线包括各种高密度和低功耗的50G千兆以太网连接选项,适用于数据中心、5G前传、高性能计算网络、服务提供商接入和园区网络应用。这包括:

图4:易飞扬50G SFP56产品系列

  • 50G SFP56 PCC ——设计用于服务器到服务器和服务器到交换机连接的铜缆,最长3m

  • 50G SFP56 AOC——设计用于服务器到交换机连接的光缆,最长100m

  • 50G SFP56 SR——OM3/OM4多模光纤光模块,可达100米,适用于数据中心和5G前传

  • 50G SFP56 DR/50G SFP56 FR——SMF,可达500m/2km,中短距选择

  • 50G SFP56 LR/50G SFP56 ER——专为单模光纤设计,传输距离可达10km/40km

  • 50G SFP56 BiDi——专为5G前传设计,符合50G以太网,传输距离可达10km/20km

  • 50G SFP56 DWDM——专为5G前传设计,符合50G以太网,直接传输可达6km,开启EDFA和DCM可达80km

50G——网络运营商的实用升级路径

SFP56封装是服务提供商数据速率路线图的关键要素,与25G模块相比,它的数据速率翻了一番。从历史上看,这种在相同封装的速率提升显著降低了每比特的成本。SFP56模块使用PAM4调制,这使它们能够直接连接到具有50G QSFP28的交换机ASIC接口,这在许多应用中都是一个优势。


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