ความเหมาะสมของอินเตอร์เฟซออปติกส์กลายเป็นประเด็นการออกแบบหลักในเครือข่ายความเร็วสูง: การเลือกเชื่อม SFP / SFP + / QSFP สําหรับ

เนื่องจากศูนย์ข้อมูล โครงสร้างพื้นฐานคลาวด์ และระบบเครือข่าย AI ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สวิตช์เครือข่าย เราเตอร์ และอุปกรณ์สื่อสารความเร็วสูงจึงมีการรวมอินเทอร์เฟซออปติคัลทรานซีฟเวอร์มากขึ้น สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์และวิศวกรฮาร์ดแวร์ ความเข้ากันได้ของคอนเนคเตอร์ SFP, SFP+ และ QSFP กับการรวม PCB จึงกลายเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการเลือกคอนเนคเตอร์

แทนที่จะมุ่งเน้นเฉพาะขนาดของคอนเนคเตอร์ วิศวกรจำเป็นต้องประเมินฟอร์มแฟกเตอร์ของโมดูลออปติคัล ความหนาแน่นของพอร์ต เลย์เอาต์ PCB การออกแบบ EMI และสภาพแวดล้อมการใช้งาน

เหตุใดความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซออปติคัลจึงมีความสำคัญ

โมดูลออปติคัลแบบเสียบได้ที่แตกต่างกันต้องการโครงสร้างคอนเนคเตอร์และเคจที่แตกต่างกัน SFP และ SFP+ มักเกี่ยวข้องกับโมดูลแบบเสียบได้ขนาดกะทัดรัด ในขณะที่ตระกูล QSFP ถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานเครือข่ายออปติคัลที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น

คอนเนคเตอร์ที่ไม่เข้ากันอาจส่งผลกระทบต่อ:

• เลย์เอาต์อินเทอร์เฟซ PCB;
• การติดตั้งโมดูล;
• ความหนาแน่นของพอร์ต;
• การจับคู่ทางกลระหว่างเคจและคอนเนคเตอร์;
• การเปลี่ยนและบำรุงรักษาโมดูล

ดังนั้น ผู้ออกแบบควรกำหนด ฟอร์มแฟกเตอร์ทรานซีฟเวอร์เป้าหมายก่อนเลือกคอนเนคเตอร์และเคจที่เหมาะสม

วิธีแยกแยะคอนเนคเตอร์ SFP, SFP+ และ QSFP

คอนเนคเตอร์ SFP / SFP+

คอนเนคเตอร์ SFP ถูกออกแบบมาสำหรับโมดูลออปติคัลแบบเสียบได้ขนาดเล็ก SFP+ ใช้แนวคิดทางกลที่คล้ายกันในขณะที่รองรับการใช้งานเครือข่ายความเร็วสูงขึ้น

ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ ได้แก่:

• ประเภทอินเทอร์เฟซ SFP หรือ SFP+;
• วิธีการติดตั้ง PCB;
• โครงสร้างเคจ;
• การกำหนดค่าพอร์ต;
• การป้องกัน EMI;
• พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่

คอนเนคเตอร์ QSFP

คอนเนคเตอร์ QSFP ถูกนำมาพิจารณาอย่างกว้างขวางสำหรับอุปกรณ์เครือข่ายออปติคัลที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น สามารถใช้ในสวิตช์ ระบบศูนย์ข้อมูล และอุปกรณ์สื่อสารความเร็วสูงที่ต้องการการติดตั้งโมดูลออปติคัลที่หนาแน่น

สำหรับการออกแบบแบบหลายพอร์ต วิศวกรควรกำหนดขนาดคอนเนคเตอร์และเคจโดยรวม การจัดเรียงพอร์ต และเลย์เอาต์ PCB

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการเลือกคอนเนคเตอร์เครือข่ายความเร็วสูง

1. ยืนยันฟอร์มแฟกเตอร์ของออปติคัลทรานซีฟเวอร์

การเลือกคอนเนคเตอร์ควรเริ่มต้นด้วยโมดูลออปติคัลจริง แทนที่จะใช้คำหลักทั่วไปว่า “คอนเนคเตอร์ความเร็วสูง”

ยืนยันว่าการออกแบบใช้:

• SFP;
• SFP+;
• QSFP;
• QSFP28;
• QSFP-DD;
• OSFP

แต่ละฟอร์มแฟกเตอร์มีอินเทอร์เฟซทางกลและข้อกำหนดเคจของตัวเอง

2. ประเมินพื้นที่ PCB และความหนาแน่นของพอร์ต

สวิตช์ศูนย์ข้อมูลและอุปกรณ์สื่อสารมักต้องการอินเทอร์เฟซออปติคัลหลายรายการภายในพื้นที่ PCB ที่จำกัด

เส้นทางการประเมินที่เป็นประโยชน์คือ:

ประเภทคอนเนคเตอร์ → การกำหนดค่าพอร์ต → เลย์เอาต์ PCB → ระยะห่างโมดูล

การกำหนดค่าเคจแบบหลายพอร์ตมีประโยชน์สำหรับการออกแบบเครือข่ายความหนาแน่นสูง แต่การกำหนดค่าพอร์ตจริงควรได้รับการตรวจสอบกับรุ่นที่เลือกเสมอ

3. พิจารณาข้อกำหนดการออกแบบ EMI และความเร็วสูง

อินเทอร์เฟซโมดูลออปติคัลให้มากกว่าการรองรับทางกล โครงสร้างเคจยังสามารถช่วยควบคุม EMI รอบๆ อินเทอร์เฟซได้

ดังนั้น วิศวกรควรกำหนด:

• การป้องกัน EMI;
• การออกแบบหน้าสัมผัสคอนเนคเตอร์;
• เลย์เอาต์ PCB;
• ข้อกำหนดความสมบูรณ์ของสัญญาณ

อย่างไรก็ตาม การรองรับ SFP หรือ QSFP เพียงอย่างเดียวไม่ควรถือเป็นหลักฐานของระดับประสิทธิภาพทางไฟฟ้าความเร็วสูงเฉพาะ ควรตรวจสอบข้อมูลจำเพาะเฉพาะรุ่นผ่านเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตหรือเอกสารการทดสอบ

คอนเนคเตอร์ออปติคัลสำหรับเครือข่ายศูนย์ข้อมูล AI

เซิร์ฟเวอร์ AI และคลัสเตอร์ GPU กำลังขับเคลื่อนเครือข่ายศูนย์ข้อมูลแบนด์วิดท์สูงขึ้น และเพิ่มความต้องการอินเทอร์เฟซออปติคัลความเร็วสูง

อุปกรณ์เครือข่าย AI อาจใช้อินเทอร์เฟซที่ใช้ QSFP, QSFP-DD หรือ OSFP ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมระบบ

นี่ไม่ได้หมายความว่าทุกระบบ AI ต้องการคอนเนคเตอร์แบบเดียวกัน การเลือกควรพิจารณา:

• สถาปัตยกรรมเครือข่าย;
• ออปติคัลทรานซีฟเวอร์;
• ความหนาแน่นของพอร์ต;
• พื้นที่ PCB;
• การออกแบบระบายความร้อนและทางกล

สรุป: เริ่มต้นด้วยความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซ

สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายความเร็วสูง การเลือกคอนเนคเตอร์ SFP/SFP+/QSFPควรเริ่มต้นด้วยฟอร์มแฟกเตอร์ของออปติคัลทรานซีฟเวอร์ จากนั้นจึงขยายไปยังโครงสร้างเคจ เลย์เอาต์ PCB ความหนาแน่นของพอร์ต และข้อกำหนด EMI

สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ศูนย์ข้อมูล โทรคมนาคม และเครือข่าย AI การเลือกคอนเนคเตอร์ควรกำหนดคุณสมบัติทางกล ทางไฟฟ้า และสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง แทนที่จะอาศัยเพียงชื่อหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์

เส้นทางการเลือกที่เป็นประโยชน์คือ:

ทรานซีฟเวอร์ → คอนเนคเตอร์ → เคจ → เลย์เอาต์ PCB → สภาพแวดล้อมการใช้งาน

แนวทางนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถระบุโซลูชันการเชื่อมต่อออปติคัลที่เหมาะสม ในขณะเดียวกันก็ลดความเสี่ยงของการไม่เข้ากันทางกลหรืออินเทอร์เฟซระหว่างการพัฒนาผลิตภัณฑ์