800G 트랜시버 기술: OSFP 및 QSFP-DD800

우리가 지원하는 네트워킹 팀은 지난 분기에 새로운 스파인 스위치에 30{0}}2개의 QSFP-DD800 DR8 모듈을 배포했습니다. 모든 포트는 표준 벤치 온도에서 실험실 BER 테스트를 통과했습니다. 그런 다음 전체 랙 밀도의 프로덕션 트래픽에서 32개 포트를 모두 로드했으며 케이스 온도는 40분 내에 80도를 넘었습니다. 근본 원인은 모듈 결함이 아니었습니다. 이는 포트당 14W의 데이터시트 일반 전력을 기반으로 구축된 열 예산이며, 지속 부하 시 실제 소비량은 17~19W 사이였습니다. 32개 포트의 19W에서 해당 스위치는 광학 장치에서만 600와트 이상의 열을 거부하려고 했습니다. 이는 800G 트랜시버 기술 선택을 사양서 연습이 아닌 시스템 엔지니어링 문제로 만드는 일종의 격차입니다.

 

근본 원인은 모듈 결함이 아니었습니다. 이는 포트당 14W의 데이터시트 일반 전력을 기반으로 구축된 열 예산이며, 지속 부하 시 실제 소비량은 17~19W 사이였습니다. 32개 포트의 19W에서 해당 스위치는 광학 장치에서만 600와트 이상의 열을 거부하려고 했습니다. 이는 800G 트랜시버 기술 선택을 사양서 연습이 아닌 시스템 엔지니어링 문제로 만드는 일종의 격차입니다.

 

배포 중인 스위치 플랫폼, 냉각 인프라 구축 방법, 패브릭에서 InfiniBand 또는 이더넷을 실행하는지 여부, 로드맵에 30{1}6개월 이내에 1.6T가 포함되는지 여부 등 이러한 변수는 모듈 데이터시트에 나타나지 않으며 모두 OSFP 또는 QSFP-DD800이 배포에 적합한 폼 팩터인지 여부를 결정합니다.

 

 

열 헤드룸: 사양서와 스위치 섀시 사이의 격차

 

기존 업계 입장은 OSFP가 하우징이 물리적으로 더 크기 때문에 더 나은 열 성능을 제공한다는 것입니다. 13.13mm의 OSFP 쉘 높이는 QSFP-DD의 8.5mm에 비해 방열판 접촉 면적이 대략 두 배로 늘어나며, 25W 이상을 끌어내는 800G 코히어런트 옵틱의 경우 추가 볼륨은 선호 사항이라기보다는 어려운 요구 사항입니다.

모듈-레벨 패키징이 아닌 시스템-레벨 냉각을 보면 상황이 달라집니다. Cisco는 모든 포트에서 모듈당 30W를 소비하는 1RU 25.6T QSFP-DD800 섀시의 공개 시연을 진행했습니다. 이는 현재의 DR8 또는 FR4 트랜시버가 소비하는 것보다 훨씬 높은 수치입니다([시스코]). 올바른 케이지 방열판 구조와 팬 곡선 설계를 갖춘 QSFP-DD800 엔벨로프는 오늘날의 전력 수준을 여유 있게 처리합니다. 내일을 처리할지 여부는 일관된 플러그형 및 LPO가 전력 곡선에서 끝나는 위치에 따라 달라지며 대부분의 비교 기사는 분석에서 해당 부분을 건너뜁니다.

 

우리는 Arista 7800-시리즈 및 Cisco 8000-시리즈 섀시를 포함한 플랫폼의 전체 포트 모집단에서 테스트하여 적격성 평가 과정에서 열 경감 검증을 통해 두 폼 팩터를 모두 실행합니다. 경험에 따르면 부하가 걸린 케이스 온도는 모듈이 OSFP인지 QSFP-DD인지보다는 스위치 공급업체의 공기 흐름 아키텍처와 더 밀접한 상관관계가 있습니다. 통풍이 잘 안되는 섀시의 OSFP 모듈은 고전력 광학용으로 설계된 섀시의 QSFP-DD800보다 더 뜨겁게 실행될 수 있습니다. 우리는 이것을 직접 보았습니다. 모듈 전력이 전체 랙 열 계획에 어떤 영향을 미치는지 자세히 알아보려면 [광트랜시버 전력 소비 동향 분석]에 숫자가 더 자세히 나와 있습니다.

 

OSFP 상위 변종 함정

 

처음으로 800G OSFP 모듈을 주문하는 조달 팀은 일반적으로 광학 유형(DR8, SR8, FR4) 및 범위에 중점을 둡니다. 기계적 변형은 구매 주문 체크리스트에 거의 포함되지 않으며, 여기서 값비싼 실수가 발생합니다. OSFP는 스위치 케이지용 알루미늄 냉각 핀이 통합된 IHS(Finned Top), NIC 라이딩 방열판용으로 설계된 매끄러운 표면을 갖춘 RHS(Flat Top), 특정 Cisco 플랫폼에서 볼 수 있는 하이브리드인 Closed Top의 세 가지 물리적 형태로 제공됩니다. 그것들은 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.

 

 

호환성은 광학적인 것이 아니라 기계적입니다. Finned Top이 있는 800G OSFP와 Flat Top이 있는 OSFP는 동일한 광학 사양, 동일한 파장, 동일한 도달 등급을 가질 수 있으며 Finned Top은 물리적으로 ConnectX-7 케이지에 장착되지 않습니다. 작년에 시스템 통합업체가 RHS 전용 NIC가 포함된 배포를 위해 Finned Top OSFP 200개를 주문한 반품을 처리했습니다. 모든 모듈은 광학적으로 완벽했습니다. 그들 중 누구도 적합하지 않습니다.

 

어떤 장비가 작동하는지 EEPROM 코딩 프로세스 중에 검증하는 것이 무엇인지를 확인합니다. FB-LINK의 OSFP 모듈은 대상 스위치 또는 NIC에 대해 검증된 플랫폼-별 구성과 함께 제공됩니다. Cisco, Arista, Juniper, Dell, HPE 및 NVIDIA/Mellanox ConnectX 플랫폼은 모두 테스트를 거친 호환성 매트릭스에 포함되어 있습니다. 주문 시 섀시 모델과 펌웨어 버전을 제공해 주시면 물류 문제가 발생하기 전에 IHS/RHS 문제를 해결해 드립니다.

 

QSFP-DD800은 다중 공급업체 환경을 관리하는 조달 팀에 구조적 이점을 제공합니다.- 물리적 형태가 하나 있습니다. [부터 4세대까지 거슬러 올라가는 모든 QSFP-DD 케이지에 적합합니다.QSFP28~QSFP56~400G QSFP-DD]. 상위 변형 모호성, 케이지 호환성 각주가 없습니다. 여러 시설에 걸쳐 혼합 스위치 공급업체를 운영하는 조직의 경우 이러한 균일성은 조달 오류 표면을 크게 줄여줍니다.

 

LPO가 폼 팩터 방정식을 변경하는 방법

 

2024년까지 OSFP에 대한 전력 주장은 간단했습니다. 기존 800G 모듈 내부의 DSP는 자체적으로 6~8W를 소비하여 총 모듈 전력을 14W 이상, 때로는 20W를 초과했습니다. OSFP의 더 높은 열 천장은 이를 수용했습니다. 최대 밀도의 스파인 배포를 위해 DSP- 기반 모듈을 사양할 때 우리가 확인하는 첫 번째 제약은 광학 예산이 아니라 포트별 열 허용량입니다.-

 

선형 플러그형 광학 장치는 모듈에서 DSP를 완전히 제거하여 신호 조절을 스위치 ASIC의 SerDes로 전환합니다.

. 그 결과 LPO 모듈은 8.5W 미만의 전력을 소비하게 되는데, 이는 DSP- 기반 동급 제품([OIF]). 해당 전력 수준에서 QSFP-DD800의 12W 열 한도는 더 이상 제약이 되지 않고 적절해지기 시작합니다. 역사적으로 OSFP를 선호했던 열적 논쟁은 LPO가 등장하면서 상당히 약화되었습니다.

 

현재 모든 스위치 플랫폼이 선형 드라이브 모드를 지원하는 것은 아니며 지원하는 숫자도 공급업체에서 발표한 것보다 적습니다. 우리는 LPO 작동을 위한 특정 ASIC{1}}모듈 조합을 검증했으며, 마케팅에서 LPO 준비 상태를 주장하는 일부 플랫폼에는 아직 이에 대한 안정적인 펌웨어 지원이 없습니다. AI 네트워킹 패브릭을 위한 800G 트랜시버 기술을 평가 중이고 LPO가 계획의 일부인 경우 문제는 "모듈이 작동합니까"가 아니라 "모듈이 특정 스위치 실리콘 및 펌웨어 개정판과 작동합니까"입니다. 우리가 테스트한 플랫폼에 대해서는 이에 답할 수 있습니다. 스위치 모델을 보내주시면 LPO가 실행 가능한지 또는 해당 슬롯에 DSP- 기반 모듈이 필요한지 알려드리겠습니다.

 

QSFP-DD800이 잘못된 선택인 경우

 

모든 경쟁사 기사는 "귀하의 필요에 따라 다릅니다."로 끝납니다. 여기에서 우리가 좀 더 구체적으로 설명하겠습니다.

 

QSFP-그린필드 NVIDIA InfiniBand NDR 또는 XDR 클러스터를 구축하는 경우 DD800은 잘못된 폼 팩터입니다. ConnectX-7 및 Quantum{11}}2 생태계는 OSFP를 중심으로 설계되었습니다. HCA 포트는 OSFP입니다. 스위치 포트는 OSFP입니다. NVIDIA의 적격 광학 목록은 주로 OSFP입니다. QSFP-DD를 이 에코시스템에 강제 적용하면 어댑터 오버헤드가 발생하고 공급업체 지원이 복잡해지며 검증된 배포 토폴로지 외부에 놓이게 됩니다. FB-LINK의 800G OSFP 모듈은 바로 다음과 같은 이유로 NVIDIA Quantum-2 NDR 스위치 및 ConnectX-7 어댑터로 테스트되었습니다. InfiniBand AI 교육 패브릭은 상호 운용성 모호성을 전혀 허용하지 않습니다.

솔루션은 냉각판 냉각과 결합된 OSFP{0}}RHS 모듈입니다. 여기서 평평한 모듈 표면은 열 인터페이스 재료를 통해 액체 루프와 직접 열 접촉을 합니다. 침수형{2}}냉각 환경에는 유전체 유체에 대한 내화학성을 갖춘 밀폐형 하우징이 필요하며, OSFP MSA 지침에 따라 최소 0.2MPa의 압력-이 지정됩니다. 배포에 침수형 랙이 포함된 경우 대량 주문을 하기 전에 모듈 공급업체의 밀봉 및 재료 사양이 이러한 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

 

반대로, 기존 400G 이더넷 리프{3}}스파인 패브릭을 업그레이드하는 경우에는 QSFP-DD800이 올바른 선택이며 종종 확실히 더 우수합니다. QSFP28, QSFP56 및 400G QSFP-DD 케이지와의 하위 호환성은 단계적 마이그레이션 중에 동일한 섀시에서 혼합 속도 포트를 실행할 수 있음을 의미합니다.- 케이지 교체, 어댑터 카드, 케이블 플랜트 변경이 필요하지 않습니다. 기존 QSFP-DD 인프라와 함께 Cisco 또는 Arista 이더넷 스위치를 실행하는 기업 데이터 센터의 경우 QSFP-DD800 모듈은 사전 투자를 보호하는 마이그레이션 경로를 제공합니다.

 

800G 결정이 1.6T에 미치는 영향

 

800G 광 모듈 시장은 이번 10년 말까지 약 3배가 될 것입니다. LPO 및 공동 패키지 광 모듈은 2028년까지 800G-및-포트 설치의 30% 이상을 차지할 것으로 예상됩니다([Synopsys를 통한 LightCounting]). 오늘날 귀하의 폼 팩터 결정은 해당 궤적에 부합하거나 반대됩니다.

 

OSFP에는 점진적인 기계적 변경을 통해 동일한 케이지 인프라에 맞는 OSFP-XD 및 OSFP224 모듈을 통해 정의된 업그레이드 경로가 있습니다. QSFP-DD는 자체 호환성 질문을 도입하는 QSFP112로 분기됩니다. 귀하의 조직이 36개월 이내에 1.6T 배포를 계획하고 새로운 스위치 인프라를 구축하려는 경우 OSFP는 가장 직접적인 마이그레이션 경로를 제공합니다. 기존 QSFP-DD 제품군을 운영 중이고 1.6T가 2028년 이후 버전인 경우 QSFP-DD800은 규모에 따라 비용이 많이 드는 중간-사이클 폼 팩터 전환을 방지합니다.

 

FB-LINK는 전체 800G 포트폴리오(SR8, DR8, 2×DR4, 2×FR4 및 2×LR4 변형)에 걸쳐 OSFP 및 QSFP-DD800 모듈을 모두 제공합니다. 당사의 모듈은 플랫폼-검증을 거쳐 특정 스위치 및 NIC 주문에 맞게 코딩되었으며 하드웨어 구성에 대한 테스트 보고서와 함께 제공됩니다. 대량 주문을 확정하기 전에 폼 팩터 호환성, 열 적합성 또는 LPO 지원을 확인해야 하는 경우 [우리 엔지니어링 팀은 무료로 해당 검증을 실행합니다.].

 

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2012년부터 엔터프라이즈, 하이퍼스케일 및 HPC 상호 연결 프로젝트 전반에 걸친 배포 지원을 바탕으로 FB-LINK의 광학 엔지니어링 및 기술 영업팀이 작성했습니다.