Met de introductie van 400G optische modules ontwikkelt ook de interconnectie van datacenters zich geleidelijk richting 800G Ethernet. De recente OFC 2020-conferentie in San Diego concentreerde zich op 800G Ethernet, 800G-technologie en glasvezeljumpers voor 800G-netwerken, waardoor 800G Ethernet na 400G-netwerken een hotspot is geworden. 800G Ethernet wordt echter nog steeds getest en geperfectioneerd, en de grootschalige implementatie ervan is nog ver weg.
800G Ethernet- en optische modulestandaard
Vergeleken met 200G en 400G Ethernet is 800G Ethernet een geheel nieuwe technologie. Momenteel hebben verschillende werkgroepen specificaties voor 800G Ethernet voorgesteld. Deze specificaties zullen hieronder in detail worden beschreven.
1. De 800GBase-R keert terug naar 400G Ethernet-technologie voor maximale kostenbesparingen
Momenteel heeft het IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) geen standaard voor 800G Ethernet, maar de 25G Ethernet Alliance (nu bekend als de Ethernet Technology Alliance (ETC)) heeft in april 2020 de 800GBase-R-specificatie voor 800G Ethernet vastgesteld. ETC beweert dat de specificatie de 400GbE-standaard GEBRUIKT om zoveel mogelijk een 800GbE MAC (media access control) en PCS (physical coding sub layer) specificatie te creëren, en de kosten verlaagt waarmee gebruikers meerdere snelheden op Ethernet-poorten kunnen bereiken. De 800GBase-R-specificatie maakt nog steeds gebruik van de bestaande 106,25g-kanalen in 400G Ethernet, met als doel het totale aantal beschikbare kanalen voor PCS te verdubbelen (dat wil zeggen, van vier naar acht). Op het eerste gezicht lijkt het een heel eenvoudige conceptuele verandering, maar om de nieuwe kanalen op deze manier aan elkaar te koppelen zijn veel menselijke, materiële en financiële middelen nodig.
2. 800G Pluggable MSA-organisatie definieert het toepassingsscenario van 800G-SR8- en FR4-lichtmodules
De 800Gbase-R-specificatie definieert de basislaag van een 800G-netwerk, waarvan wordt verwacht dat het de prestaties opnieuw zal verdubbelen om aan de eisen van datacenters te voldoen. Naast de basislaag van het netwerk, de800G InsteekbaarHet MSA-team heeft in september 2019 de 800Gbps Ethernet-transmissiespecificatie voor datacentertoepassingen op basis van Pam-4-modulatietechnologie vrijgegeven.
- 800G SR8: een kosteneffectieve 8×100G-module die geschikt is voor transmissietoepassingen over korte afstanden en die 60-100 meter kan verzenden via single-mode glasvezel.
- 800G FR4: 4x200G optische module, die nieuwe FEC-functies moet ondersteunen.
Bovendien is het mogelijk om insteekbare lichtmodules te gebruiken, evenals QSFP112-DD- en OSFP32-pakkettypes, en er wordt aangenomen dat insteekbare lichtmodules nog steeds de ideale keuze zijn voor 800G-datacenters en operators.
3. De QSFP-DD800 MSA-werkgroep heeft de hardwarespecificatie voor de 800G optische module ontwikkeld
De OPTICAL module MSA-werkgroep, bestaande uit Cisco, Broadcom, Juniper, Intel, enz., is ook van mening dat inplugbare optische modules de ideale keuze zijn voor datacenterinterconnectie. De werkgroep heeft onlangs de eerste 800G QDFP pluggable lichtmodulestandaard met dubbele dichtheid ontwikkeld, waarin de grootte van de 800G lichtmodule, QFPP-DD800, wordt gedefinieerd. Er wordt gemeld dat deze optische module 8 hogesnelheidskanalen kan ondersteunen, de snelheid van elk kanaal is 100 G/s, en compatibel kan zijn met OPTISCHE modules zoals QSFP-DD, QSFP+, QSFP28, QSFP56, enz., wat veel gemak en voordelen biedt voor netwerkexploitanten bij de implementatie van 800G Ethernet.
Ontwikkelingsstatus van 800G-lichtmodule en technologie
Hoewel specificaties voor800GEr zijn Ethernet- en optische modules ontwikkeld, maar deze zullen in de toekomst waarschijnlijk moeten worden aangepast of verfijnd op basis van daadwerkelijke toepassingen (deze situatie zal geen invloed hebben op de snelle ontwikkeling van optische modules in de interconnectie van datacenters). Een andere factor die bijdraagt aan de bandbreedterevolutie is de opkomst van een groot aantal goedkope optische kabels. Wanneer de netwerksnelheid meer dan 800 Gbps bereikt, zullen de inplugbare optische apparaten problemen ondervinden zoals onvoldoende dichtheid en overbelasting van de stroom. Wanneer dit gebeurt, kunnen technologieën zoals co-ingekapselde optische elementen (CPO) nodig zijn om dergelijke problemen op te lossen.
Maar op dit moment moet het netwerk zich ontwikkelen naar hogere snelheden en hogere prestaties behouden, wat ongetwijfeld geen grote uitdaging is voor optische apparaten. Tegelijkertijd zal de 800G plug-in lichtmodule vanwege de complexe structuur niet snel worden geproduceerd en in gebruik worden genomen aan de "klantkant". Het 800G Pluggable MSA-team heeft aangekondigd dat ze 800G-lichtmodulemonsters hebben gemaakt, en de eerste batch lichtmodulemonsters zal naar verwachting in 2021 worden voltooid. Inphi heeft onlangs aangekondigd dat het de nieuwe Spica 800G 7nm PAM4 DSP gaat bemonsteren, waarvan het beweert dat is de eerste 800Gbit/s (of 8x100Gbit/s) PAM4 DSP in de sector, waardoor 800G optische modules de qFP-DD800- of OSFP-pakketgroottes kunnen ondersteunen.
Echter, voor de "lijnzijde" van de 800 g, 800 g optisch apparaat voor bekende merken is geen nieuwe netwerkexploitant, en de belangrijkste functie ervan ligt in de "kaart" (gecompliceerde elektronische printplaten, leveranciers van optische communicatie kunnen hun eigen online ontwikkelen kaartnetwerkoplossingen en andere fabrikanten van lijnkaarten (geen compatibiliteit en interoperabiliteit) over de implementatie.
Hoe lang nog tot de800G lichtmodule arriveert?
De voortdurende groei van cloud computing- en datacenterverkeer en bandbreedte brengt niet alleen een enorme vraag naar 800G optische modules met zich mee, maar stelt ook hogere eisen aan de schakelcapaciteit van switches en routers. Nu de 400GbE-generatie klaar is om op de markt te worden gelanceerd, is de inplugbare 800G-module klaar. Dit nieuwe ecosysteem zal worden benut om single-channel 100G- en single-channel 200G-interconnects met een hogere dichtheid en kostengeoptimaliseerde verbindingen te bieden voor de volgende generatie 25.6T- en 51.2T-switches.
