Trong thế giới phát triển nhanh chóng ngày nay, nhu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao đã đạt đến mức chưa từng có. Sự xuất hiện của các ứng dụng AI và các mô hình lớn đã biến sức mạnh tính toán trở thành cơ sở hạ tầng quan trọng trong ngành AI. Khi nhu cầu liên lạc nhanh hơn tiếp tục tăng, các mô-đun quang tốc độ cao đã trở thành một thành phần quan trọng của máy chủ trí tuệ nhân tạo. Bài viết này đưa ra cái nhìn sâu sắc về sự phát triển của mô-đun quang 800G và tiềm năng to lớn của chúng trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo.
01 Sự phát triển của mô-đun quang 800G
Module quang có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu quang điện trong các kết nối mạng. Nó có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang ở đầu gửi, sau đó chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện ở đầu nhận sau khi truyền qua sợi quang.
Với sự phát triển và tích hợp của các thiết bị quang điện tử, hiệu suất và băng thông truyền của chúng tiếp tục được cải thiện, đồng thời các mô-đun quang yêu cầu tốc độ truyền cao hơn và kích thước nhỏ hơn để thích ứng với các tình huống sử dụng khác nhau. Phương pháp đóng gói cũng không ngừng phát triển. Bao bì nhỏ hơn và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn có nghĩa là các mô-đun quang có mật độ cổng trên bộ chuyển mạch cao hơn và cùng một công suất có thể điều khiển nhiều mô-đun quang hơn.
Tăng yêu cầu băng thông
Sự tăng trưởng về yêu cầu băng thông đã có tác động đáng kể đến các mô-đun quang tốc độ cao. Với sự xuất hiện liên tục của các công nghệ mới nổi và nhu cầu truyền dữ liệu quy mô lớn, các mô-đun quang 100G, 200G và 400G truyền thống không còn có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu thị trường. Để đáp ứng nhu cầu băng thông ngày càng tăng, các mô-đun quang 800G đang trở thành xu hướng.
Sự phát triển của công nghệ LPO
Trong kỷ nguyên của mô-đun quang 800G, công nghệ quang học cắm truyền động tuyến tính (LPO) nổi bật. LPO sử dụng các thành phần tương tự tuyến tính trong liên kết dữ liệu, loại bỏ nhu cầu thiết kế CDR hoặc DSP phức tạp. So với các giải pháp DSP, LPO giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng và độ trễ, khiến nó trở nên lý tưởng cho các yêu cầu kết nối dữ liệu ở khoảng cách ngắn, băng thông cao, tiêu thụ điện năng thấp và độ trễ thấp của các trung tâm điện toán AI. Khi các nhà cung cấp dịch vụ đám mây mở rộng tài nguyên điện toán của họ, các giải pháp LPO bao gồm 800G LPO dự kiến sẽ chiếm được thị phần đáng kể.
02 Bao bì mô-đun quang 800G
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, hình thức đóng gói của mô-đun quang học đã trải qua những bước phát triển đáng kể. Từ bao bì GBIC đời đầu, đến bao bì SFP nhỏ hơn, cho đến bao bì 800G QSFP-DD và OSFP ngày nay. Xu hướng phát triển này không chỉ phản ánh sự cải tiến liên tục về tốc độ của mô-đun quang mà còn cho thấy sự tiến bộ của nó theo hướng thu nhỏ và khả năng thay thế nóng. Các kịch bản ứng dụng của mô-đun quang 800G ngày càng trở nên mở rộng, bao gồm nhiều lĩnh vực như Ethernet, CWDM/DWDM, đầu nối, kênh cáp quang và truy cập có dây/không dây.
Hệ số dạng 800G QSFP-DD:
Mô-đun tốc độ cao có thể cắm hệ số dạng nhỏ bốn kênh mật độ kép bốn kênh. QSFP-DD hiện là gói ưu tiên dành cho mô-đun quang 800G, cho phép các trung tâm dữ liệu phát triển và mở rộng công suất đám mây một cách hiệu quả khi cần. Mô-đun QSFP-DD sử dụng giao diện điện kênh 8-với tốc độ lên tới 25Gb/s (điều chế NRZ) hoặc 50Gb/s (điều chế PAM4) trên mỗi kênh, cung cấp các giải pháp tổng hợp lên tới 200Gb/s hoặc 400Gb/ S.
Ưu điểm của 800G QSFP-DD:
1. Nó có khả năng tương thích hướng xuống và tương thích với bao bì QSFP+/QSFP28/QSFP56 QSFP.
2. Sử dụng đầu nối lồng tích hợp xếp chồng 2 × 1, có thể hỗ trợ các hệ thống đầu nối lồng có chiều cao đơn và chiều cao gấp đôi.
3. Đạt được công suất nhiệt tối thiểu 12 watt cho mỗi mô-đun thông qua đầu nối SMT và lồng 1xN. Công suất nhiệt cao hơn có thể làm giảm yêu cầu về chức năng tản nhiệt của mô-đun quang, từ đó giảm một số chi phí không cần thiết.
4. Trong thiết kế QSFP-DD, nhóm làm việc MSA đã xem xét đầy đủ tính linh hoạt trong việc sử dụng của người dùng và áp dụng thiết kế ASIC, hỗ trợ nhiều tốc độ giao diện và tương thích ngược (tương thích với QSFP+/QSFP28), từ đó giảm chi phí cổng và triển khai Thiết bị chi phí.
Hệ số dạng OSFP 800G:
OSFP là một loại mô-đun quang mới, nhỏ hơn nhiều so với CFP8, nhưng lớn hơn một chút so với QSFP-DD. Nó có 8 kênh điện tốc độ cao. Mỗi mặt trước 1U vẫn hỗ trợ 32 cổng OSFP. Với tản nhiệt tích hợp, nó có thể cải thiện đáng kể khả năng tản nhiệt. hiệu suất.
Ưu điểm của 800G OSFP:
1. Mô-đun OSFP được thiết kế với 8 kênh, hỗ trợ trực tiếp tổng thông lượng lên tới 800G, nhờ đó đạt được mật độ băng thông cao hơn.
2. Vì gói OSFP hỗ trợ nhiều kênh hơn và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nên nó có thể mang lại hiệu suất cao hơn và khoảng cách truyền dài hơn.
3. Các mô-đun OSFP có thiết kế tản nhiệt tuyệt vời và có thể xử lý mức tiêu thụ điện năng cao hơn.
4.OSFP được thiết kế để hỗ trợ mức giá cao hơn trong tương lai. Do kích thước lớn hơn của mô-đun OSFP, nên có thể hỗ trợ mức tiêu thụ điện năng cao hơn và do đó tốc độ cao hơn, chẳng hạn như 1.6T hoặc cao hơn.
So sánh thông số ngoại hình của module quang 800G:
QSFP-DD thường được ưu tiên trong các ứng dụng viễn thông và OSFP phù hợp hơn với môi trường trung tâm dữ liệu. Sự khác biệt chính giữa hai là:
1) Kích thước: Kích thước OSFP lớn hơn một chút
2) Tiêu thụ điện năng: Mức tiêu thụ điện năng của OSFP cao hơn một chút so với QSFP-DD.
3) Khả năng tương thích: QSFP-DD tương thích hoàn hảo với QSFP28 và QSFP+, trong khi OSFP không tương thích.
