市場の推進力
最新の業界分析によると、データセンターのトラフィックは 2026 年まで 25% 以上の年間平均成長率 (CAGR) で増加すると予想されています。この爆発的な成長の背後にある要因は次のとおりです。
- 大規模な並列処理を必要とする AI および機械学習のワークロード
- 5G ネットワークの高密度化とエッジ コンピューティングの導入
- クラウドサービスプロバイダーによるハイパースケールデータセンターの拡張
- 研究およびエンタープライズ ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) アプリケーション-
- ビデオストリーミング、ゲーム、コンテンツ配信ネットワークの拡大
従来の 100G および 400G 光モジュールは依然として広く導入されていますが、これらの需要の高まりにコスト効率よく対応することがますます困難になっています。-G OSFP (Octal Small Form factor Pluggable)- 光モジュールは、400G ソリューションの 2 倍の帯域幅を提供するだけでなく、送信ビットあたりのエネルギー効率も向上します。これらのモジュールを理解すると、ソリューションを選択する際の選択肢が増えます-800gトランシーバー.
800G OSFP: 定義と技術的特徴
OSFP光モジュール
OSFP（オクタル スモール フォーム ファクタ プラガブル）はホットプラグ可能です-光モジュール高密度、高速データ伝送用に設計されています。-前世代の製品とは異なり、OSFP フォーム ファクタは 400G 以上のデータ レート向けに特別に設計されており、パフォーマンスの持続に不可欠な熱管理が強化されており、実用的なものとなっています。-800gトランシーバー次世代スイッチング プラットフォームのオプション-。
フォームファクターの仕様
寸法: 100.4 mm (長さ) × 22.58 mm (幅) × 13.0 mm (高さ)
電気インターフェース: 各方向 8 レーン (8 送信 + 8 受信)
レーンあたりのレート: 100 Gbps (PAM4 変調を使用)
合計帯域幅: 800 Gbps 合計帯域幅 (8 × 100G)
ピン構成: 信号と電源用に最大 60 ピン
ホットプラグ可能: -サポートされており、統合された熱管理機能を備えています
主な利点
帯域幅効率
800 Gbps のスループットを備えた 1 つの OSFP モジュールで 8 × 100G トランシーバーまたは 2 × 400G モジュールを置き換えることができ、必要なポートの数、スイッチの複雑さ、およびファイバー ケーブル配線インフラストラクチャを大幅に削減できます。
優れたエネルギー効率
800G OSFP モジュールは、400G ソリューションの 2 倍の帯域幅を提供しているにもかかわらず、消費電力をモジュールあたり約 15 W に抑え、業界をリードする-ワットあたりのパフォーマンス-を達成しています。-これにより、冷却インフラストラクチャの要件が軽減され、持続可能性が向上し、二酸化炭素排出量が削減され、熱的制約なしでラック密度を高めることが可能になります。
熱管理
QSFP-DD と比較すると、OSFP フォームファクタが大きいため、放熱が優れています。増加した表面積は受動的冷却をサポートし、フィン付き設計とフラットトップ設計の両方をサポートします。また、高密度導入における液冷システムと互換性があります。-
技術的側面
PAM4
PAM4 は 800G 伝送を可能にする基盤テクノロジーです。 2 つの信号レベル (0 または 1 を表す) を使用する従来の NRZ (ノン-リターン-トゥ-) エンコードとは異なり、PAM4 は 4 つの異なる電圧レベルを使用して、シンボルごとに 2 ビットの情報をエンコードします。
レベル00: 最低電圧
レベル 01: 中低電圧-
レベル 10: 中高電圧-
レベル 11: 最高電圧
PAM4 は同じ帯域幅内のデータ レートを 2 倍にし、50 Gbps NRZ シグナリング用に設計された電気インターフェイスで 100 Gbps 伝送を実現できるようにします。ただし、レベル間の電圧差が小さくなると信号がノイズや干渉の影響を受けやすくなるため、PAM4 では信号の整合性を維持するために複雑な DSP (デジタル信号処理) と FEC (前方誤り訂正) が必要になります。
8レーン並列アーキテクチャ
800G OSFP は、各方向に 8 つの独立した電気レーンを使用します。
送信 (TX): 8 レーン × 100 Gbps=800 Gbps アウトバウンド
受信 (RX): 8 レーン × 100 Gbps=800 Gbps インバウンド
合計双方向: 最大 70 度 (標準)、-40 度から 85 度 (拡張) までの合計スループット 1.6 Tbps
800G光モジュールの種類比較
総合モジュール比較表
|
モジュールの種類 |
到着 |
ファイバーの種類 |
波長 |
コネクタ |
繊維数 |
電力(W) |
相対コスト |
|
SR8 (800g SR8) |
100 m |
MMF (OM4) |
850nm |
MPO-16 / デュアル MPO-12 |
16 |
12–14 |
低い |
|
SR4.2 |
100 m |
MMF (OM4) |
850nm + 910nm |
MPO-12 |
8 |
14–16 |
中くらい |
|
DR8 (dr8光学系) |
500 m |
SMF |
1310nm |
MPO-16 / デュアル MPO-12 |
16 |
14–16 |
中くらい |
|
2xFR4 |
2km |
SMF |
CWDM4 |
デュアルLC |
4 |
18–20 |
中～高 |
|
2×LR4 |
10km |
SMF |
CWDM4 |
デュアルLC |
4 |
20–22 |
高い |
|
FR8 |
2km |
SMF |
CWDM8 |
デュプレックスLC |
2 |
18–20 |
中～高 |
OSFP と QSFP-DD800
OSFP と QSFP-DD（クアッド スモール フォームファクタ-）はどちらも 800G 伝送をサポートしていますが、異なる設計理念を表しており、それぞれに独自の利点があります。
OSFPの特性
サイズ：100.4mm×22.58mm×13.0mm（大きめ）
電力: 通常最大 15 W
冷却: 大型サイズによる優れた放熱性
密度: ポート密度が低い
下位互換性: なし (新しい標準)
冷却アプローチ: 受動的に冷却できます。液体冷却をサポート
将来のスケーリング: 800G から 1.6T への進化を考慮した設計
最適な用途: 新しいデータセンターの構築、AI/ML クラスター、最大のパフォーマンス
QSFP-DD800 の特性
サイズ：89mm×18.35mm（よりコンパクト）
電力: 最大 18 W (サイズが小さいためより高くなります)
冷却: 高密度の展開にはアクティブな冷却が必要です
密度: より高いポート密度 (RU あたりのポート数が増加)
下位互換性: QSFP56/28/+ と互換性あり
冷却アプローチ: 通常はアクティブなエアフローが必要です
移行: 既存の 400G インフラストラクチャからのスムーズなアップグレード
最適な用途: 既存の QSFP{0}} ベースのインフラストラクチャ、スペースに制約のある環境-のアップグレード、段階的な移行
戦略的意思決定に関する考慮事項
OSFP を選択する場合
新しいデータセンターの構築または大規模なインフラストラクチャの拡張の実行
最大限のパフォーマンスと信頼性を必要とする AI/ML トレーニング クラスターの導入
将来の 1.6T アップグレードの計画
熱管理は重要な考慮事項です
液冷が導入または計画されている
QSFP-DD を選択する場合
既存の QSFP{0}} ベースのインフラストラクチャのアップグレード
スペースが限られた環境でポート密度を最大化する-
既存の QSFP スイッチとケーブル配線への投資を活用
400G から 800G への段階的な移行の実装
従来のモジュールとの下位互換性が必要
相互運用性に関する考慮事項
OSFP と QSFP-DD には物理的な互換性はありません（フォーム ファクタが異なる）が、同じイーサネット メディア タイプをサポートしている場合、ネットワーク層で相互運用できます。例えば：
1 つのスイッチ上の OSFP DR8 モジュールは、互換性のあるファイバ インフラストラクチャを介して別のスイッチ上の QSFP-DD DR8 モジュールと通信できます
電気インターフェースの違いにより、フォームファクタ アダプタは提供されません。{0}
ネットワーク計画では、同じリンク内でフォーム ファクタを混在させるのではなく、一貫したメディア タイプ (SR8、DR8 など) に重点を置く必要があります。
適切な 800G モジュールの選択方法
必要な伝送距離を決定する
|
距離範囲 |
推奨モジュールタイプ |
ファイバーの種類 |
|
0–100 m |
SR8、SR4.2 |
OM3/OM4 MMF |
|
100–500 m |
DR8、PSM8 |
OS2 SMF |
|
500m～2km |
2×FR4、FR8 |
OS2 SMF |
|
2～10km |
2×LR4、FR8 |
OS2 SMF |
|
>10km |
コヒーレントZR/ZR+ |
OS2 SMF |
インフラストラクチャの制約を評価する
既存のファイバー: 既存のマルチモード ファイバーに導入し、100 m 以下の場合は、SR8/SR4.2 を選択します。
ファイバー-数の制限: ファイバーのペアが制限されている場合は、DR8 (16 ファイバー) ではなく FR8 (2 ファイバー) を優先します。
スペースの制約: ラック スペースが限られている場合は、ポート密度を高めるために QSFP{0}}DD800 を検討してください。
電力バジェット: 総電力を計算します。制約がある場合は、低電力モジュールを優先します（SR8 ～ 12 W 対 . 2xLR4 ～ 22 W）。-
冷却インフラストラクチャ: OSFP の優れた熱設計はパッシブ冷却に適しています。 QSFP-DD にはエアフローの強化が必要な場合があります
アプリケーション固有のニーズ-
|
応用 |
主な焦点 |
推奨モジュール |
|
AI/ML トレーニング |
超-レイテンシが低い |
SR8 または DR8 (LPO 付き) |
|
HPC クラスター |
信頼性、FEC |
DR8、PSM8 |
|
データセンターDCI |
距離、費用対効果- |
2×FR4、2×LR4 |
|
5Gフロントホール |
タイミング精度 |
2xFR4 (SyncE/PTP 付き) |
|
ストレージネットワーク |
スループット、RDMA |
SR8、DR8 |
スケーラビリティを計画する
移行パス: 400G と 800G を共存させる必要があるかどうか
1.6T への対応: 3 ～ 5 年以内に 1.6T へのアップグレードを計画している場合は、前方互換性のために OSFP フォーム ファクタを選択してください
標準への準拠: IEEE 802.3ck (800G イーサネット) と OSFP MSA への準拠を検証して、マルチベンダーの相互運用性を確保します。-
よくある質問
Q: OSFP モジュールを QSFP- DD ポートに挿入できますか?
A: いいえ。サイズと電気インターフェースが異なるため、OSFP と QSFP-DD には物理的な互換性がありません。 OSFP は約 60 ピンを使用しますが、QSFP-DD は 76 ピンを使用し、フォーム ファクタには機械的な互換性がありません。これらのフォームファクターを橋渡しするアダプターはありません。
Q: 800G OSFP モジュールには 400G インフラストラクチャとの下位互換性がありますか?
A: 直接の下位互換性はありません。. 800G OSFP モジュールは、800G 速度をサポートしていない 400G OSFP または QSFP DD ポートに挿入できません-。ただし、2xFR4 モジュールと 2xLR4 モジュールは、適切なブレークアウト ケーブルを介した 2x400G リンクへのブレークアウトをサポートしており、多くの次世代スイッチは自動ネゴシエーションを通じてポートごとに複数の速度（100G/200G/400G/800G）をサポートしています。{16}}
Q: 800G OSFP モジュールの信頼性はどの程度ですか?
A: MTBF (mean time between failures): typically >1,000,000 hours (>標準動作条件下で 114 年)
耐用年数: 適切な環境管理により 10 ～ 15 年
挿入/取り外し: 500+ 回のプラグ/アンプラグ サイクル (ホットプラグ) と評価されています
動作温度：0度～70度（標準）、-40度～85度（拡張/工業用）
湿度: 5% ～ 95% RH、結露なきこと-
