会社のニュース Huawei QSFP-DD-400G-SR4 に深く潜り込み:高密度のデータセンター接続の未来

Huawei QSFP-DD-400G-SR4 の詳細: 高密度データセンター接続の未来

1. 概要

のファーウェイQSFP-DD-400G-SR4光トランシーバーは、短距離高速相互接続テクノロジーの頂点を表し、特に現代のハイパースケール データセンターの要求の厳しい環境向けに設計されています。

世界的なデータ トラフィックが急増する中、400GBASE-SR4 規格は、一貫した 850nm 波長を使用するマルチモード ファイバー (MMF) 経由で 400Gbps 伝送のための効率的で高密度のパスを提供します。このモジュールは Double Density (DD) フォーム ファクタを利用して下位互換性を維持しながら、前世代と比較してポート密度を 2 倍にしています。 MPO-APC コネクタ経由で最大 50 メートルの距離をカバーし、最新のスパイン/リーフ アーキテクチャにおける低遅延、高帯域幅リンクの重要なニーズに対応します。

この技術ブログでは、この Huawei 互換ソリューションの物理的特性、戦略的利点、導入シナリオを調査し、調達専門家やネットワーク エンジニアが自信を持って光インフラストラクチャを最適化できるようにします。これらのモジュールを実装することで、企業は AI やクラウド コンピューティングのワークロードの増加に対してネットワークの回復力を維持できるようになります。

2. 何を

のファーウェイQSFP-DD-400G-SR4(Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) は、400 ギガビット イーサネット アプリケーション向けに設計された最先端の光モジュールです。物理的には、「倍密度」とは 2 列目の電気接点を指し、モジュールが 8 レーンの電気インターフェースをサポートできるようになります。

8 レーンの 50G PAM4 を使用する従来の SR8 モジュールとは異なり、SR4 バリアントは高度なシリコン フォトニクスまたは高性能 VCSEL (垂直共振器面発光レーザー) テクノロジーを利用して、それぞれ 100 Gbps で動作する 4 レーンを介してデータを送信します。

この 100G/レーン シグナリングへの移行は、光エンジニアリングにおける重要なマイルストーンであり、内部の光サブアセンブリの複雑さを軽減します。このモジュールは、マルチモード ファイバ (OM3、OM4、または OM5) 上で 850nm の中心波長で動作します。特に APC (Angled Physical Contact) 研磨を利用した MPO-12 インターフェイスを備えており、これは PAM4 信号の完全性を低下させる可能性がある後方反射を最小限に抑えるために重要です。物理的寸法は QSFP-DD MSA (マルチソース協定) に厳密に準拠しており、Huawei CloudEngine シリーズのような高密度スイッチでの熱効率と機械的適合性を保証します。

技術的な観点から見ると、このモジュールには、PAM4 (4 レベル パルス振幅変調) シグナリングを処理するための高度な DSP (デジタル シグナル プロセッサ) が組み込まれています。この DSP は、MMF を介した高速伝送に固有の波長分散やその他の光障害を補償します。

通常 10W 未満の消費電力プロファイルにより、極端なパフォーマンス要件と最新のラックマウント ハードウェアの冷却制約のバランスがとれます。ホスト システム内に KP4 FEC (前方誤り訂正) を統合することにより、ビット エラー レートがミッションクリティカルなデータ送信の許容範囲内に留まることが保証されます。

3. なぜ

AI、機械学習、クラウド コンピューティングのワークロードの急激な増加に直面している企業やクラウド プロバイダーにとって、400G への移行はもはや贅沢ではなく、必要不可欠なものとなっています。のファーウェイQSFP-DD-400G-SR4は、ネットワークのスケーラビリティと運用コストの主な問題点を解決する、いくつかの魅力的な利点を提供します。

強化されたポート密度とスケーラビリティ:

QSFP-DD フォーム ファクターを利用することで、データ センターは前例のない密度を達成できます。 「倍密度」設計により、1U シャーシに 400G のポートを 36 個搭載でき、最大 14.4 Tbps のスイッチング容量を提供します。これは従来の 100G QSFP28 システムに対する重要な改善であり、通信事業者がシステムを拡張できるようになります。高帯域幅のデータセンター相互接続物理的な設置面積やギガビットあたりのエネルギーのオーバーヘッドを増やすことなく。

コスト効率の高い短距離接続:

ラック内接続またはラック間接続の場合、マルチモード ファイバーは依然として最もコスト効率の高い媒体です。 SR4 規格は、特にこれらの 50 メートルのスパンを対象としています。 SR4 アーキテクチャは、SR8 よりも使用する光学コンポーネントの数が少ない (8 チャネルに対して 4 チャネル) ことにより、総所有コスト (TCO)400G移行用。これは、次のような場合に理想的な選択肢となります。ハイパースケール ネットワーキング ソリューションここでは、数千のリンクが同時に展開されます。

AI と HPC の低遅延:

人工知能 (AI) およびハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) クラスターは、マイクロ遅延に非常に敏感です。これらのHuawei互換SR4モジュールに高速DSPが統合されているため、遅延を最小限に抑えた堅牢な信号回復が保証されます。これ低遅延 400G 光モジュール同期された GPU コンピューティングと分散データベースの同期には、パフォーマンスが非常に重要です。

下位互換性と将来性:

QSFP-DD 標準の主な利点は、下位互換性です。ケージは、標準の QSFP28 および QSFP56 モジュールを受け入れるように設計されています。これにより、同じハードウェア内で古い 100G リンクと新しい 400G リンクが共存できる段階的なアップグレード パスが可能になり、光ネットワークインフラストラクチャ～への移行中の投資400GBASE-SR4接続。

4. 方法

を展開するファーウェイQSFP-DD-400G-SR4ファイバーインフラストラクチャとハードウェア構成についての微妙な理解が必要です。大規模な金融トレーディング フロアやクラウド サービス プロバイダーなどの一般的な産業データ センター アプリケーションでは、これらのモジュールは主に「リーフツースパイン」アーキテクチャで使用されます。

リーフ スイッチ (Huawei CloudEngine 9860 など) をスパイン スイッチ (Huawei CloudEngine 12800 など) に接続する場合、400G SR4 モジュールは QSFP-DD ポートに挿入されます。接続は、MPO-12 APC マルチモード パッチ コードを使用して行われます。 「APC」(Angled Physical Contact) 要件に注意することが重要です。

10G/40Gbps 時代に使用されていた従来の「PC」または「UPC」コネクタとは異なり、レーンあたり 100G の PAM4 シグナリングは光リターン ロスの影響を非常に受けやすくなります。 APC フェルールの 8 度の角度により、反射光がクラッドに吸収され、DSP がデコードするためのクリーンなアイ ダイアグラムが維持されます。

ブレークアウト シナリオでは、400G SR4 は非常に多用途です。ブレークアウト ケーブルを使用すると、1 つの 400G ポートを 4 つの 100G リンク (4x100GBASE-SR) に分割できます。これは、ハイエンド 400G コア スイッチを既存の 100G サーバー NIC に接続する場合の一般的な展開戦略です。この機能により、コア ファブリックが最初に 400G にアップグレードされ、アクセス レイヤが時間の経過とともに更新される「成長に応じて拡張する」スケーリングが可能になります。

導入を成功させるには、技術的なパラメータが大きな役割を果たします。モジュールは 0°C ～ 70°C の商用温度範囲内で動作します。インストール中、エンジニアはデジタル オプティカル モニタリング (DOM) インターフェイスを監視する必要があります。これにより、次のようなパラメータのリアルタイム追跡が可能になります。送信/受信光パワー、レーザーバイアス電流、および内部温度。リンクが 400G で正常であるとみなされるには、Pre-FEC (前方誤り訂正) ビット誤り率 (BER) が IEEE 802.3bs で定義されたしきい値内に収まっている必要があります。ファーウェイの実装には、潜在的なリンク障害をトラフィックに影響を与える前に予測するための強化された診断機能が含まれることが多く、ミッションクリティカルな産業環境にとっては「賢い」選択となります。 MPO-APC 面を適切に洗浄することも必須です。微細な塵であっても、レーンあたり 100G の速度では重大な信号減衰を引き起こす可能性があります。

5. よくある質問

1. ファーウェイですかQSFP-DD-400G-SR4他のブランドと互換性がありますか？

はい、これらのモジュールは Huawei 向けにブランド化されていますが、QSFP-DD MSA および IEEE 802.3bs 標準に従っています。これらは他の MSA 準拠スイッチと相互運用できるように設計されていますが、シームレスなベンダー認識と DOM 機能のために特定の EEPROM コーディングを検証することをお勧めします。

2. このモジュールが MPO-UPC ではなく MPO-APC を使用するのはなぜですか?

レーンあたり 100G の PAM4 速度では、信号の反射が大きな問題になります。 MPO-APC コネクタは、400GBASE-SR4 伝送に必要な信号の完全性を維持するために不可欠な後方反射 (リターン ロス) を最小限に抑える 8 度の角度を持った端面を備えています。

3. 400G SR4 でサポートされる最大距離はどれくらいですか?

400G SR4 規格は、短距離アプリケーション向けに最適化されています。 OM3 MMF では最大 30 メートル、OM4 または OM5 MMF では最大 50 メートルをサポートします。これにより、データセンター内のトップオブラックおよびエンドオブローのケーブル配線に最適になります。

4. このモジュールは 4x100G ブレークアウト モードをサポートしていますか?

はい、Huawei QSFP-DD 400G SR4 は、4 つの個別の 100G チャネルとして動作するように構成できます。これには、1x4 MPO-to-LC または MPO-to-MPO ブレークアウト ケーブルと、スイッチ ソフトウェア側の適切なポート設定が必要です。

5. この Huawei トランシーバーの消費電力はどれくらいですか?

通常、消費電力は 10W 未満です。高効率 DSP と最適化された VCSEL ドライバーにより、すべてのポートが実装された高密度スイッチ構成でも熱放散が管理可能な状態に保たれ、熱スロットルが防止されます。

6. 400G SR4 には FEC が必要ですか?

はい、400G イーサネットでは前方誤り訂正 (特に KP4 FEC) が必須です。トランシーバーはホスト スイッチの FEC エンジンと連携して動作し、リアルタイムでビット エラーを修正することで、マルチモード ファイバー リンクを介したエラーのないデータ送信を保証します。

6. 結論

のファーウェイQSFP-DD-400G-SR4は、データセンター ネットワークの最新化に不可欠なコンポーネントであり、高密度、エネルギー効率、費用対効果の完璧な組み合わせを提供します。レーンあたり 100G テクノロジーと QSFP-DD フォーム ファクターを標準化することで、次世代のクラウドおよび AI インフラストラクチャに明確でスケーラブルなパスを提供します。帯域幅のボトルネックを解消したい場合でも、ラックの設置面積を削減したい場合でも、このモジュールは、今日の大手産業企業が必要とする信頼性とパフォーマンスを提供します。

ネットワーク容量をアップグレードする準備はできていますか?

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