تُستخدم وحدات الإدخال/الإخراج SFP28/SFP56 وQSFP28/QSFP56 حاليًا بشكل أساسي لتوصيل المحولات والخوادم في الخزائن الشائعة في السوق. في عصر سرعة 56 جيجابت في الثانية، وسعيًا لتحقيق كثافة منافذ أعلى، تم تطوير وحدة الإدخال/الإخراج QSFP-DD لتصل سعتها إلى 400 جيجابت في الثانية. ومع مضاعفة سرعة الإشارة، تضاعفت سعة منافذ وحدة QSFP-DD لتصل إلى 800 جيجابت في الثانية، وهو ما يُعرف باسم OSFP112. تأتي هذه الوحدة مزودة بثماني قنوات عالية السرعة، حيث تصل سرعة نقل البيانات لكل قناة إلى 112 جيجابت في الثانية بتقنية PAM4. وبذلك، يصل إجمالي سرعة نقل البيانات للوحدة إلى 800 جيجابت في الثانية. وهي متوافقة مع الإصدارات السابقة من OSFP56، وتُضاعف السرعة في نفس الوقت، كما أنها تتوافق مع معيار IEEE 802.3CK. ونتيجةً لذلك، سيزداد فقد الإشارة بشكل حاد، وسيتقلص مدى نقل البيانات عبر وحدة الإدخال/الإخراج النحاسية السلبية. واستنادًا إلى القيود الفيزيائية الواقعية، قام فريق IEEE 802.3CK، الذي وضع مواصفات 112G، بتقليص الحد الأقصى لطول وصلة الكابل النحاسي إلى مترين، وذلك استنادًا إلى وحدة الإدخال/الإخراج النحاسية 56G التي تبلغ سرعتها القصوى 3 أمتار.
لوحة اختبار QSFP-DD X ذات منفذين بسرعة 1.6 تيرابت في الثانية
يواجه QQSFP -DD 800G صعوبات جمة
تتحدد قدرات مراكز البيانات بالخوادم والمحولات وعوامل الاتصال التي تتكامل فيما بينها وتدفعها نحو نمو أسرع وأقل تكلفة. لطالما كانت تقنية التحويل هي المحرك الرئيسي لهذه القدرات لسنوات عديدة. ومع اختتام مؤتمر OFC2021 مؤخرًا، عرضت كبرى شركات تصنيع الاتصالات الضوئية، مثل إنتل وفينيسار وشيتشوانغ وأوبتيك إكسبريس ونيو ييشنغ، وحدات بصرية من سلسلة 800G. في الوقت نفسه، عرضت شركات رقائق بصرية عالمية منتجات رقائق متطورة لتقنية 800G، وقد يظل للأسلوب التقليدي دور في عصر 800G. نعتقد أن مسار تقنية الوحدات البصرية 800G بات أكثر وضوحًا، وأن تقنيتي 800GDR8 و2*FR4 تتمتعان بأكبر إمكانات الانتشار. ومع إطلاق شركات الوحدات البصرية والرقائق البصرية الرائدة في مؤتمر OFC2021 منتجات جديدة تباعًا، تم تحديد المرحلة الزمنية ومسار التقنية السائد لتحديث 800G. يستمر معدل تطور صناعة الوحدات البصرية لمراكز البيانات، وقد تم تحديد سمات النمو على المدى الطويل. نعتقد أنه في عصر الرقمنة والذكاء الاصطناعي، أدى النمو المتواصل لحركة البيانات في مراكز البيانات إلى زيادة الطلب على تطوير وحدات الألياف الضوئية باستمرار. ويشير المسار التكنولوجي الواضح لتقنية 800G إلى أن تقنية 400G ستُستخدم على نطاق واسع.
عند ترقية معدل الإشارة من 25 جيجابت في الثانية إلى 56 جيجابت في الثانية، نتيجةً لإدخال نظام إشارة PAM4 (تعديل سعة النبضة) (مجموعة IEEE 802.3BS)، يرتفع تردد الإشارة الأساسي المرسلة عبر وصلة إيثرنت Serdes من 12.89 جيجاهرتز إلى 13.28 جيجاهرتز فقط، دون تغيير يُذكر. يمكن ترقية الأنظمة التي تدعم نقل إشارات 25 جيجابت في الثانية بكفاءة إلى معدلات 56 جيجابت في الثانية مع تحسينات طفيفة. أما الترقية من 56 جيجابت في الثانية إلى 112 جيجابت في الثانية فليست بالأمر السهل. من المرجح إعادة استخدام نظام إشارة PAM4 الذي طُبّق عند تطوير معيار 56 جيجابت في الثانية في معدلات 112 جيجابت في الثانية، مما يُغيّر تردد الإشارة الأساسي لشبكة إيثرنت 112 جيجابت في الثانية إلى 26.56 جيجاهرتز، أي ضعف ترددها الأساسي في معدل 56 جيجابت في الثانية. مع وصول سرعة نقل البيانات إلى 112 جيجابت في الثانية، ستواجه متطلبات تقنية الكابلات تحديات أكبر. حاليًا، يتم توصيل كابلات عالية السرعة بسرعة 400 جيجابت في الثانية بالمنتجات. معظم العلامات التجارية الرائدة في هذا المجال هي علامات تجارية أجنبية، مثل TE وLEONI وMOLEX وAmphenol وغيرها. بدأت العلامات التجارية المحلية أيضًا في التفوق في السنوات الأخيرة. وقد حققنا العديد من الابتكارات في عمليات التصنيع والمعدات والمواد. يوجد حاليًا عدد قليل من الشركات المحلية التي تُصنّع كابلات نحاسية بسرعة 800 جيجابت في الثانية، مثل Shenzhen Hongteda وDongguan Zhongyou Electronics وDongguan Jinxinuo وShenzhen Simic Communication وغيرها. لكن الصعوبة التقنية الحالية تكمن أساسًا في الأسلاك العارية. في الوقت الراهن، من الصعب نسبيًا تلبية متطلبات الأداء الكهربائي عالي التردد ومرونة توصيل الكابلات في آن واحد. سيشهد كابل النحاس DAC فترة من التطور السريع، ولا يوجد سوى عدد قليل من مصنعي الأسلاك المحليين.
يشهد السوق تغيرات متسارعة، وسيزداد هذا التطور في المستقبل. ومن الأخبار السارة إحراز تقدم ملحوظ وواعد، بدءًا من هيئات وضع المعايير وصولًا إلى القطاع الصناعي، لتمكين مراكز البيانات من الانتقال إلى سرعات 400 و800 جيجابايت. إلا أن إزالة العوائق التقنية لا تمثل سوى نصف التحدي، فالنصف الآخر يكمن في التوقيت. وأي خطأ في التقدير سيؤدي إلى ارتفاع التكاليف. وتعتمد مراكز البيانات المحلية الحالية بشكل أساسي على سرعات 100 جيجابت في الثانية. ومن بين مراكز البيانات العاملة بهذه السرعات، 25% منها تستخدم كابلات نحاسية، و50% تستخدم كابلات ألياف متعددة الأنماط، و25% تستخدم كابلات ألياف أحادية النمط. هذه الأرقام أولية وليست دقيقة، ولكن الطلب المتزايد على النطاق الترددي والسعة وتقليل زمن الاستجابة يدفع نحو الانتقال إلى سرعات شبكة أعلى. لذا، تُختبر قدرة مراكز البيانات السحابية واسعة النطاق على التكيف وجدواها سنويًا. حاليًا، تغزو سرعات 100 جيجابايت السوق، ومن المتوقع أن تصل سرعات 400 جيجابايت العام المقبل. على الرغم من ذلك، لا يزال تدفق البيانات مستمراً في الازدياد، وسيستمر الضغط على مراكز البيانات في الازدياد، بعد تقنية 400G، ظهرت تقنية QSFP-DD 800G.
%2NXCT3.png)
تاريخ النشر: 16 أغسطس 2022
