隨著整個社會向數字化經濟轉型,數據中心在我們每個人的日常生活中扮演的角色越來越重要,在國家“東數西算”工程的推動下,數據中心的規模會越來越大,數量會越來越多,數據中心的流量也是成指數倍增長。數據中心呈現出向大帶寬,低時延、高密度的方向發展,單機柜功率由3KW逐步向12KW左右推進(部分互聯網企業單機柜逐步到23KW左右)。
在“東數西算”的大背景下,數據中心向400G遷移,將成為近些年的大趨勢,怎樣使當前的數據中心從40G、100G的狀態平滑遷移到400G甚至800G,這是布線行業需要思考的話題,面對400G的傳輸標準采用SR8、SR4.2等方式,并且兼顧SR4向800G進行延伸需求,結合單機柜功率密度的上升,我們從產品端,設計規劃階段應該怎樣去思考,iCONEC®針對這些應用場景,結合未來技術的可能性,推出了一系列自主研發的高密度解決方案。
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UDF光纖配線架
基于LC連接器實現1U 144芯配線架密度
UDF光纖配線架采用LC連接器實現1U 144芯布線密度
24芯MTP-LC模塊
(Base-8)
12芯MTP-LC模塊
(Base-12)
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UDF光纖配線架
采用LC連接器實現1U 192芯布線密度
MTP-LC轉換模塊
實現1U 192芯布線密度
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UDF光纖配線架
采用CS連接器實現1U 240芯布線密度
采用CS連接器的MPO-CS模塊盒,
實現1U240芯布線密度
CS連接器與LC雙工連接器對比
對于下一代網絡鏈接來說,雙工LC連接器的體積過大,CS連接器有機會成為雙工LC連接器的替代品,CS兼容雙光引擎收發器的收發接口,也有利于增加連接器的配線的密度,隨著市場的成熟,CS連接器兼容雙工收發器,支持2*100GE、2*200GE和2*400GE。
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UDF光纖配線架
采用SN連接器實現1U 288芯布線密度
UDF光纖配線架采用SN連接器實現1U 288芯布線密度
SN連接器是專門為數據中心400G優化設計的新型雙芯光纖連接器,性能優異,滿足IEC隨機互配B級要求,在QSFP-DD和OSFP光模塊中可以容納4個SN連接器。該連接器帶推拉桿,易于高密度環境操作,布線密度比LC雙芯連接器提高4倍,SN連接器可以提供替換MPO連接器的八芯應用,如PSM4、SR4、DR4和SR4.2等多種傳輸方式,SN連接器支持4*100GE、(400GBASE-DR4)和4*200GE收發器應用。
SN、CS、LC、MPO連接器對比圖
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UDF光纖配線架
采用MDC連接器實現1U 432芯布線密度
UDF Pro超高密度光纖配線架,在UDF配線架的基礎上,采用MDC連接器,成功的實現了1U 432芯布線密度
MTP-MDC轉換模塊
同樣體積下,MDC連接器的密度是LC雙工密度的3倍
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UDF光纖配線架采用LC、MTP連接器
實現帶寬、密度雙維度平滑升級
面對400G的傳輸標準采用SR16、SR8、SR4.2的方式,并且兼顧SR4向800G進行延伸的需求,iCONEC®高密度光配系列面向市場提供了豐富的解決方案,基于8芯、12芯主干的解決方案,基于16芯主干的解決方案,完美實現從10G、40G 到100G、400G的平滑遷移。
8芯MTP-LC轉換模塊
16芯MTP轉2*8芯MTP模塊
16芯MTP-LC轉換模塊
2*12芯MTP轉
3*8芯MPO模塊
目前,國內 400G 傳輸介質的選擇仍然是多模光纖占主導地位,市場更傾向于采用 SR8 及 SR4.2 的傳輸方式,連接器將會采用 MPO/MTP 等方式。部分互聯網企業已經開始采用MTP16(SR8)的方式部署400G。
400G SR4.2 和SR8 如何選擇? 400G SR8 光模塊已在市場批量應用,而 SR4.2 光模塊尚處于研發階段,未見有廠商批量交付。從產品架構上來看,兩者整體相同,主要區別在光學設計,400G SR4.2 光模塊在光路上采用波分復用技術,技術上較 400G SR8 光模塊更復雜。400G SR4.2 光模塊發射端采用 4 顆 56G PAM4 850nm VCSEL 和 4 顆 56G PAM4 910nm VCSEL,且需要開發全新的透鏡來實現 850nm 與 910nm 的波分復用。全新透鏡需要較高的開模費,且由于需求量少,透鏡單價高。而 910nm VCSEL 目前只有 Broadcom、II-VI 可以提供,整體價格較高,供應鏈也存在一定風險。400G SR8發射端采用 8 顆 56G PAM4 850nm VCSEL,目前已有較多國產廠商可以提供, 整體供應風險較低,且可靠性更好。另外,400G SR8 光模塊可以采用公模透鏡,無需自己設計,透鏡成本較 SR4.2 光模塊低。從目前來看,400G SR8 光模塊是主流技術路線, 無論從成本還是供應鏈層面來看都更具有優勢;但不排除隨著技術的發展, 400G SR4.2 等波分復用技術的光模塊技術會逐步走向成熟,且需求量逐漸增多,最終在成本上接近400G SR8 光模塊并提供支持 800G 波分方案的可能性,另外,SR4.2透鏡分光會帶來額外信號損耗,以及OM4光纖在910nm波段未被定義有效帶寬,如果未來有采用波分的趨勢,那么OM5光纖將是最佳的選擇。
那么采用多模光纖(OM4、OM5),MPO / MTP16作為預端接主干光纜,將是當前應對400G,甚至800G性價比最優的方案。
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UDF光配系列
支持未來多種可能性的發展趨勢
對于可支持200G/400G/800G速率的QSFP-DD封裝來說,其光學接口的類型比較復雜,根據協議QSFP-DD Hardware Rev 5.0,光學接口的類型多達7種,分別是MPO12、MPO16、MPO2x12、LC、CS、SN、MDC。其中,SN和MDC是Rev 5.0中新添加的連接器類型。對于200G、400G等傳輸速率來講,MDC、SN、CS等解決方案推出的目的也是將來的技術可能性之一。
當前,數據中心行業仍然保持著高速增長,這也給數據中心各個板塊帶來了諸多的挑戰,長芯盛iCONEC®為整個布線行業提供全面的高密度解決方案,讓用戶在新技術發展的初期得到更多產品方案驗證,以便更好的協助用戶選擇適合業務場景的整體解決方案。
長芯盛(武漢)科技有限公司,總部位于武漢,在上海、北京、日本,臺灣,美國等多處均有設立辦公地點。產品和方案主要應用于超高清視頻、虛擬現實、醫療系統、機器視覺、數據中心等工業和終端消費領域。
公司擁有FIBBR和iCONEC®兩大子品牌,FIBBR是有源光纖(AOC)領域的領導品牌;綜合布線品牌iCONEC®,是行業領先的網絡基礎設施提供商,也是長飛集團旗下唯一專業從事綜合布線業務的子品牌,在布線領域擁有眾多自主知識產權,致力于為客戶提供全面的綜合布線產品與解決方案。
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