Actuellement, les modules d'E/S SFP28/SFP56 et QSFP28/QSFP56 sont principalement utilisés pour connecter les commutateurs et les serveurs dans les baies courantes du marché. À l'ère du 56 Gbit/s, afin d'accroître la densité de ports, le module d'E/S QSFP-DD a été développé pour atteindre une capacité de 400 Gbit/s. Avec le doublement du débit du signal, la capacité du module QSFP-DD a été portée à 800 Gbit/s, sous l'appellation OSFP112. Ce module est doté de huit canaux haut débit, et le débit de transmission de chaque canal peut atteindre 112 Gbit/s PAM4. Le débit total du module atteint ainsi 800 Gbit/s. Rétrocompatible avec l'OSFP56, il offre une vitesse deux fois supérieure à celle du module précédent, répondant ainsi à la norme IEEE 802.3CK. En conséquence, les pertes de liaison augmentent fortement et la distance de transmission des modules d'E/S à câble cuivre passif est encore réduite. En se basant sur des contraintes physiques réalistes, l'équipe IEEE 802.3CK, qui a formulé la spécification 112G, a réduit la longueur maximale de la liaison par câble de cuivre à 2 mètres sur la base de l'E/S par câble de cuivre 56G avec une vitesse maximale de 3 mètres.
Carte de test QSFP-DD X 2 ports 1,6 Tbit/s
Le QQSFP-DD 800G se retrouve face au vent.
Les capacités des centres de données sont déterminées par les serveurs, les commutateurs et la connectivité, qui s'équilibrent et se stimulent mutuellement pour une croissance plus rapide et moins coûteuse. La technologie de commutation est le principal moteur de cette croissance depuis de nombreuses années. À l'issue de l'OFC 2021, les principaux fabricants de solutions de communication optique, tels qu'Intel, Finisar, Xechuang, Opticexpress et New Yisheng, ont tous présenté des modules optiques de la série 800G. Parallèlement, les fabricants étrangers de puces optiques ont exposé des produits haut de gamme compatibles 800G, et l'architecture traditionnelle pourrait conserver sa pertinence à l'ère du 800G. Nous estimons que la voie technologique des modules optiques 800G se dessine de plus en plus clairement, les technologies 800GDR8 et 2*FR4 présentant le plus fort potentiel de généralisation. Avec le lancement successif de nouveaux produits par les principaux fabricants de modules et de puces optiques lors de l'OFC 2021, le calendrier et la voie technologique de la migration vers le 800G se sont précisés. Le rythme de développement du secteur des modules optiques pour centres de données se poursuit et ses perspectives de croissance à long terme sont désormais assurées. Nous pensons qu'à l'ère de la numérisation et de l'intelligence artificielle, l'explosion continue du trafic des centres de données a engendré une demande d'amélioration constante des modules optiques. Le déploiement technologique clair du 800G laisse présager une généralisation du 400G.
Lors du passage d'un débit de 25 Gbit/s à un débit de 56 Gbit/s, grâce à l'introduction du système de modulation d'amplitude d'impulsions PAM4 (norme IEEE 802.3BS), la fréquence fondamentale du signal transmis sur la liaison Ethernet SerDes passe uniquement de 12,89 GHz à 13,28 GHz, sans modification significative. Les systèmes compatibles avec une transmission efficace à 25 Gbit/s peuvent ainsi être mis à niveau vers 56 Gbit/s moyennant une légère optimisation. En revanche, le passage de 56 Gbit/s à 112 Gbit/s est plus complexe. Le système de modulation PAM4, introduit lors du développement de la norme 56 Gbit/s, sera très probablement réutilisé à 112 Gbit/s. Ceci porte la fréquence fondamentale du signal Ethernet à 112 Gbit/s à 26,56 GHz, soit le double de celle à 56 Gbit/s. Avec l'avènement des débits de 112 Gbit/s, les exigences en matière de câblage seront mises à rude épreuve. Actuellement, les produits sont connectés à des câbles haut débit de 400 Gbit/s. Les marques pionnières sont principalement étrangères, telles que TE, LEONI, MOLEX et Amphenol. Ces dernières années, les marques nationales ont commencé à prendre le dessus. De nombreuses innovations ont été réalisées au niveau des procédés de fabrication, des équipements et des matériaux. Bien que certaines entreprises nationales fabriquent des câbles en cuivre 800G, leur nombre reste limité. On peut citer Shenzhen Hongteda, Dongguan Zhongyou Electronics, Dongguan Jinxinuo et Shenzhen Simic Communication, entre autres. Cependant, les difficultés techniques rencontrées concernent principalement les fils nus. Concilier les performances électriques à haute fréquence et la souplesse du câblage représente un défi de taille. Le câble en cuivre DAC connaîtra une période de développement rapide. Seuls quelques fabricants locaux de câbles sont encore présents sur le marché.
Le marché évolue rapidement et son évolution s'accélérera encore à l'avenir. La bonne nouvelle est que des progrès significatifs et prometteurs ont été réalisés, des organismes de normalisation à l'industrie, pour permettre aux centres de données de migrer vers 400 Gb/s et 800 Gb/s. Cependant, lever les obstacles technologiques ne représente que la moitié du défi. L'autre moitié réside dans le choix du moment opportun. Une erreur d'appréciation peut engendrer des coûts plus élevés. La norme actuelle pour les centres de données nationaux est le 100 Gb/s. Parmi les centres de données 100 Gb/s déployés, 25 % utilisent le cuivre, 50 % la fibre multimode et 25 % la fibre monomodule. Ces chiffres sont provisoires, mais la demande croissante de bande passante, de capacité et de latence réduite favorise la migration vers des débits réseau plus rapides. Ainsi, chaque année, l'adaptabilité et la viabilité des centres de données cloud à grande échelle sont mises à l'épreuve. Actuellement, le 100 Gb/s inonde le marché, et le 400 Gb/s est attendu l'année prochaine. Malgré cela, le flux de données continue d'augmenter, la pression sur les centres de données continuera de croître ; après le 400G, voici le QSFP-DD 800G.
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Date de publication : 16 août 2022
