I. Предисловие

В связи с непрерывным расширением вычислительных кластеров ИИ, оптические модули 800G больше не могут удовлетворять требованиям высокоплотных сетей. Оптические модули 1.6T стали ключевыми устройствами для межсоединения GPU и магистральных сетей центров обработки данных. Продукты соответствуют стандарту IEEE 8×212.5Gbps PAM4 и разделяются на два варианта оптического тракта: короткодистанционный DR4 и среднедистанционный FR4, сочетающиеся с тремя типами корпусов: стандартный OSFP, OSFP224 и OSFP-XD. Ниже приведён краткий анализ их параметров и рекомендаций по выбору.

II. Основная техническая база оптических модулей 1.6T

Модули 1.6Tиспользуют сигнализацию 212.5G PAM4 в сочетании с оптическими двигателями на основе кремниевой фотоники, со встроенным DSP для формирования сигнала и коррекции ошибок. Они поддерживают двухрежимное переключение 800G/1.6T для плавного обновления сетей.

Классы энергопотребления чётко определены:

• Стандартный OSFP: типичное энергопотребление 20–26 Вт
• OSFP224: оптимизированное теплоотведение, энергопотребление 16–18 Вт
• OSFP-XD: верхний предел теплоотведения более 25 Вт, подходит для высокомощных применений, таких как когерентная оптика

1.6T OSFP 2×DR4 500 м

III. Сравнение решений оптических трактов DR4 и FR4

Основные оптические модули 1.6T делятся на две категории: короткодистанционный параллельный DR4 и среднедистанционный FR4 с разделением по длинам волн, каждый из которых адаптирован к различным сетевым сценариям. Основные различия следующие:

1.6T OSFP-XD 2×FR4 2 км

IV. Основной анализ трёх форматов корпусов

OSFP224 не является полностью независимой новой спецификацией корпуса. Его механические размеры и посадочное место корзины полностью совместимы со стандартным OSFP; оптимизированы только внутреннее теплоотведение и схемотехника для SerDes 224G. OSFP-XD представляет собой специализированный новый корпус, и три формата значительно отличаются по физической совместимости и максимальной мощности:

V. Выбор и отраслевые тенденции

Для сетей с малой дальностью передачи в пределах 500 метров внутри центра обработки данных предпочтителен OSFP224 + DR4 благодаря наилучшему соотношению цены и производительности. Для межзданий кампусного развертывания в пределах 2 километров выбирается OSFP224 + FR4 для снижения инвестиций в волоконно-оптическую инфраструктуру. Высококлассные высокоплотные центры обработки данных используют OSFP-XD для обеспечения запаса по энергопотреблению в долгосрочной перспективе.

С ростом внедрения интеграции кремниевой фотоники двухрежимные модули 1.6T значительно снижают затраты на модернизацию центров обработки данных. В дальнейшем OSFP224 станет стандартизированным основным вариантом, а OSFP-XD продолжит обслуживать сценарии высокопроизводительных вычислений.

VI. Итоги

Оптические модули 1.6T являются ключевой сетевой инфраструктурой эпохи ИИ-вычислений. DR4 и FR4 соответственно охватывают основные сценарии передачи на малые и средние расстояния; стандартные OSFP, OSFP224 и OSFP-XD отвечают трем потребностям развертывания: модернизация устаревших систем, общее коммерческое использование и высокоплотное развертывание высокого класса. Правильное сочетание оптического тракта и корпуса позволяет сбалансировать текущую пропускную способность и будущее расширение полосы пропускания, делая его оптимальным стандартизированным решением межсоединения для центров обработки данных следующего поколения.

FAQ1: Как выбрать между 1.6T 2×DR4 и 2×FR4, и в чем различия их сценариев применения?

Ответ: ① Для межстоечных соединений и сетей Spine-Leaf с расстоянием передачи ≤500 м и достаточными ресурсами оптоволокна предпочтителен 2×DR4 благодаря более низким общим затратам на оборудование и кабельную инфраструктуру. ② Для кампусных соединений между зданиями и межсоединений DCI центров обработки данных с расстоянием ≤2 км, ограниченными ресурсами оптоволокна и существующей кабельной разводкой LC подходящим выбором является 2×FR4.

FAQ2: Могут ли существующие корпуса коммутаторов OSFP 800G напрямую поддерживать модули 1.6T OSFP/OSFP224?

Ответ: Физически их можно подключать напрямую — OSFP224 имеет те же размеры, что и традиционные корпуса OSFP, и полностью механически совместим. Однако ASIC коммутатора должен поддерживать электрические сигналы SerDes 212.5G. Старые коммутаторы 800G, поддерживающие только SerDes 112G, не могут работать со скоростью 1.6T. OSFP-XD использует специализированный корпус и не может смешиваться со стандартным OSFP.

FAQ3: Модули 1.6T поддерживают двойной режим 800G/1.6T. Как переключается скорость?

Ответ: Замена оборудования не требуется. Переключение выполняется через конфигурацию порта коммутатора и встроенный DSP модуля:

• Когда порт настроен на режим 800G, модуль работает как два независимых оптических тракта 800G.
• Когда установлен режим 1.6T, все 8 оптических каналов объединяются для обеспечения полной полосы пропускания 1.6T. Это позволяет выполнять поэтапное плавное расширение пропускной способности центров обработки данных.

FAQ4: Какие типы коммутаторов соответствуют стандартным OSFP, OSFP224 и OSFP-XD с точки зрения мощности и охлаждения?

Ответ:

1. Стандартный OSFP: энергопотребление 20–26 Вт, совместим с устаревшими коммутаторами с воздушным охлаждением, подходит для мелкосерийных недорогих обновлений.
2. OSFP224: оптимизированное рассеивание тепла, типичное энергопотребление 16–18 Вт, совместим с основными ИИ-коммутаторами с воздушным охлаждением; универсален для всех сценариев DR4/FR4 с наилучшим коммерческим соотношением цены и производительности.
3. OSFP-XD: мощность охлаждения более 25 Вт, совместим с высокоплотными коммутаторами с жидкостным охлаждением и будущими когерентными магистралями большой дальности; в основном используется в высококлассных вычислительных центрах.