是时候进入2019了，当400g成为光通信行业的热门话题时，世界领先的光收发器制造商已经推出了自己的400g光模块。 当我们列出这些制造商的400g光模块的外形尺寸时（如下图所示），我们发现除finisar（ii-vi收购）以外的所有制造商均采用了qsfp-dd外形尺寸-尽管一些制造商还推出了具有osfp和cfp400外形尺寸的400g光学模块，但市场似乎已将qsfp-dd视为8g光学模块尺寸的首选。
主流光收发器制造商的400g尺寸因数
提示： qsfp-dd是qsfp-dd msa组定义的高速可插拔模块尺寸。
“ qsfp-dd msa组已经定义了下一代高密度，高速可插拔模块的外形尺寸，以向后兼容的外形尺寸满足了业界对高密度，高速网络pg电子直营网的解决方案的需求。qsfp-dd qsfp-dd msa小组内的许多公司已经开发和完善了该规范，并向公众发布。”
主流制造商为何选择qsfp-dd尺寸？ 这是否意味着未来的400g光模块将基于qsfp-dd？ 为了澄清这些问题，让我们首先看一下qsfp-dd的历史。
总之，从2016的开始到2018的结束，qsfp-dd的诞生已经成熟了将近三年。 在此期间，qsfp-dd msa组的成员也从原始的13启动子增加到当前的14启动子（已收购3公司，因此实际上只剩下11）和52贡献者。
在此期间，qsfp-dd msa小组发起人的变动也证实了一句老话：形势的英雄——ii-vi收购了旧的光收发器制造商finisar； broadcom收购了brocade； lumentum收购了oclaro； 思科最近还完成了对luxtera的收购。 在进行了如此多的收购之后，让我们看一下剩下的大公司。 有芯片供应商，例如broadcom（avago在收购broadcom后使用broadcom作为品牌名称），设备供应商（例如cisco和huawei），设备供应商（例如lumentum），光收发器制造商（例如foxconn interconnect technology）以及配件制造商（例如molex）以及te connectivity等，涵盖了整个通信行业。
为什么有这么多大公司合作推广qsfp-dd？ 现在让我们一起寻找原因。
成功的外形必须支持网络行业中普遍使用的整套媒体和收发器类型。 对于媒体，这包括无源直接连接铜缆（dac），多模光纤（mmf）和单模光纤（smf）。 对于收发器，有源铜缆或有源光缆组件，这包括以太网，光纤通道和infiniband为100 gb / s，200 gb / s和400 gb / s定义的组件。 另外，端口密度一定不能与目前的做法相抵触。 此外，与流行的qsfp尺寸规格的向后兼容性对于行业采用至关重要。
qsfp-dd是四通道小型可插拔双密度器件，是一种新的模块和笼式/连接器系统，类似于当前的qsfp，但具有额外的触点排，可提供八通道电气接口。 术语“双密度”是指与常规qsfp28模块相比，模块支持的高速电接口数量增加了一倍。 连接器规范已准备好支持新的pam4电调制格式，该格式支持50gb / s，这又提供了另一倍的速度，这是因为qsfp-dd的端口速度比qsfp4模块增加了28x。
qsfp-dd模块和主机接口图
接下来，我们将逐一分析qsfp-dd的功能。
qsfp-dd在qsfp可插拔外形尺寸（一种广泛采用的四通道电接口）的基础上扩展。
qsfp-dd带有2x1堆叠式集成框架/连接器。 由于行业的需求，大多数可插拔的外形尺寸最终都得到了发展，除了一个单高笼式连接器系统之外，还开发了一种两高堆叠式笼式连接器系统。 最初的msa规范通常包括一高系统，而两高系统则留给独立的单独供应商。 为了更好地服务于该行业，qsfp-dd msa集团选择同时开发一高和两高笼式连接器系统。
smt连接器和1xn机架，机架设计优化和模块外壳优化可为每个模块提供至少12w的热支持。 qsfp-dd规范定义了最高14w的功率等级以及> 14w等级。 由于模块和机架设计中使用了创新的热管理技术，在典型的系统设计中，qsfp-dd模块支持的功率等级至少为12w。 使用qsfp系列外形尺寸的系统设计方面的丰富知识和经验使创新的系统pg电子直营网的解决方案可以扩展到该范围之外。 高功耗类别所需的热管理功能针对低功耗类别而放宽，以避免不必要的成本。
qsfp-dd电气接口采用八个通道，最高可运行25gb / s nrz调制或50gb / s pam4调制，从而提供高达200gb / s或400gb / s聚合的pg电子直营网的解决方案。 qsfp-dd可以在单个交换机插槽中启用高达14.4tb / s的聚合带宽。 通过在保持端口密度的前提下使交换机总带宽增加四倍，qsfp-dd可以支持网络带宽需求和数据中心流量的持续增长。
在qsfp-dd出现之前，网络行业中最流行的接口由单通道（sfp / sfp ）或四通道（qsfp / qsfp28）组成。 但是，为了适应对数据带宽或信道容量的预期需求，在诸如以太网之类的场所中定义了八个通道接口。 支持八个通道接口的当前可用外形尺寸不具有支持计划实现这些更高速率接口的下一代系统所需的所有所需功能或密度。 因此，qsfp-dd msa组扩展并基于qsfp（qsfp / qsfp28）定义了qsfp-dd。
新的qsfp-dd接口在qsfp可插拔外形尺寸的基础上扩展，qsfp可插拔外形尺寸是在以太网交换机之间广泛使用的四通道电接口，可实现交换机之间或服务器之间的互连。 qsfp的四个电气通道以10gb / s或25gb / s的速度运行，为40gb / s或100gb / s聚合提供pg电子直营网的解决方案。 新的qsfp-dd可插拔外形尺寸的电接口采用八个通道，最高可实现25gb / s nrz调制或50gb / s pam4调制，从而提供高达200gb / s或400gb / s聚合的pg电子直营网的解决方案。 这样可以在单个交换机插槽中启用高达14.4tb / s的聚合带宽，并解决数据中心流量快速增长的问题。
使用qsfp-dd模块设计的系统向后兼容，从而使其能够支持现有的qsfp模块，并为最终用户和系统设计人员提供了灵活性。 向后兼容性对行业至关重要。 由于asic设计为支持多种接口速率，因此系统能够利用这一点至关重要。 最终用户可以以较低的端口成本利用更新的asic和系统产品，并且可以插入大量当前可用的qsfp模块来支持其所需的媒体和覆盖范围，而无需使用单独的系统产品。 这大大降低了与实施新设备相关的风险。 系统设计人员可以利用已知的技术和设计，构建支持多种可插拔变量的通用产品。 模块设计人员不需要将其低速率设计移植到新的非向后兼容的外形尺寸中，从而降低了总体成本。 由于向后兼容而实现的规模经济使其非常可取。
qsfp-dd和qsfp28模块规格之间的系统端口密度相同。 但是，由于每个qsfp-dd端口都可以容纳8通道而不是4，因此qsfp-dd将它支持的现有接口（如caui-4）的asic端口数量加倍。
主机板上qsfp-dd的机械接口比qsfp28的机械接口略深，以容纳额外的触点行。 高度和宽度与qsfp尺寸相同，从而使系统设计人员可以为基于qsfp28或qsfp-dd的设计实现相同的系统端口数密度。 您可以将任何当前的qsfp或qsfp28模块插入qsfp-dd 1x1或2x1固定框架/连接器组合。
总之，qsfp-dd比qsfp / qsfp28长一点，但端口密度相同，带宽增加到10倍或后者的4倍，并且向后兼容，这意味着客户可以跳过qsfp系统，直接部署qsfp-dd系统，大大降低了设备成本。
在本文开头，我们提到一些光收发器制造商还介绍了具有osfp和cfp400尺寸因数的8g光模块。 让我们比较一下qsfp-dd和osfp，qsfp-dd和cfp8，以了解它们之间的区别。
qsfp-dd与osfp与cfp8
首先，让我们先看一下osfp。 不久前（1月16，2019），osfp msa发布了2.0版本。 根据其描述，osfp是一种具有8条高速电气通道的新型可插拔外形尺寸，最初将支持400gb / s（8x50g）。 它比qsfp稍宽和深，但仍每个36u前面板支持1 osfp端口，从而每个14.4u启用1tb / s。
提示： 在最新版本的osfp msa中，osfp已经支持800gb / s，这可能就是osfp还是流行的400g尺寸规格之一的原因。
总之，qsfp-dd主要用于应用当前正在部署的400g网络（以及200g上的100g到400g），而osfp更有可能为将来的800g网络做好准备。 因此，结合现状，qsfp-dd更适合作为400g光收发器的外形尺寸。
cfp系列从cfp开始，到cfp2，然后到cfp4，最后到cfp8，这也是一个建立已久的外形系列。 与qsfp系列相比，由于明显的原因-大尺寸和高功耗，cfp系列似乎不那么受欢迎。 收购了促进cfp msa发展的前两家公司（finisar和oclaro），我们似乎感到cfp的终结。
让我们看一下cfp8。 的 cfp msa于3月17（2017）正式发布了xfp，同时发布了2.0版本的qsfp-dd msa。 比较这两个形状因素，我们似乎已经预见到cfp8将会下降。
总之，无论任何方面，qsfp-dd似乎都是比cfp8更好的选择。
通过分析qsfp-dd的特性并将其与其他400g光模块的外形尺寸进行比较，我们发现qsfp-dd在400g应用（如数据中心互连）中具有无与伦比的优势。 预计当全球领先的超大规模数据中心开始部署400g时，qsfp-dd将成为400g光模块的主流尺寸。
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