I. Vorwort

Mit der kontinuierlichen Erweiterung von KI-Rechenclustern800G-optische Modulekönnen die Anforderungen an Hochdichte-Netzwerke nicht mehr erfüllen. 1.6T-optische Module sind zu Kernkomponenten für die GPU-Verbindung und die Backbone-Vernetzung von Rechenzentren geworden. Die Produkte entsprechen dem IEEE-8×212,5-Gbps-PAM4-Standard und sind in zwei Varianten des optischen Pfads unterteilt: DR4 für kurze Reichweiten und FR4 für mittlere Reichweiten, kombiniert mit drei Gehäusetypen: Standard-OSFP, OSFP224 und OSFP-XD. Im Folgenden werden ihre Parameter und Auswahlrichtlinien kurz analysiert.

II. Kerntechnische Grundlage von 1.6T-optischen Modulen

1.6T-Moduleverwenden eine 212,5G-PAM4-Signalisierung in Kombination mit optischen Siliziumphotonik-Engines und verfügen über einen integrierten DSP zur Signalformung und Fehlerkorrektur. Sie unterstützen einen Dualmodus-Wechsel zwischen 800G und 1.6T, um reibungslose Netzwerk-Upgrades zu ermöglichen.

Die Leistungsklassen sind klar definiert:

• Standard-OSFP: typische Leistungsaufnahme von 20–26 W
• OSFP224: optimierte Wärmeableitung mit einer Leistungsaufnahme von 16–18 W
• OSFP-XD: obere Grenze der Wärmeableitung von über 25 W, geeignet für Hochleistungsanwendungen wie kohärente Optik

1.6T OSFP 2×DR4 500 m

III. Vergleich von DR4- und FR4-Lösungen für optische Pfade

Die gängigen 1.6T-optischen Module fallen in zwei Kategorien: paralleles DR4 für kurze Reichweiten und wellenlängengeteiltes FR4 für mittlere Reichweiten, die jeweils an unterschiedliche Netzwerkszenarien angepasst sind. Die Kernunterschiede sind wie folgt:

1.6T OSFP-XD 2×FR4 2 km

IV. Kernanalyse der drei Gehäuseformate

OSFP224 ist keine vollständig unabhängige neue Gehäusespezifikation. Seine mechanischen Abmessungen und der Cage-Footprint sind vollständig mit Standard-OSFP kompatibel; nur die interne Wärmeableitung und Schaltung wurden für 224G-SerDes optimiert. OSFP-XD ist ein speziell entwickeltes neues Gehäuse, und die drei unterscheiden sich deutlich hinsichtlich physischer Kompatibilität und maximaler Leistungsaufnahme:

V. Auswahl und Branchentrends

Für Netzwerke mit kurzer Reichweite innerhalb von 500 Metern in einem Rechenzentrum wird OSFP224 + DR4 für die beste Kosteneffizienz bevorzugt. Für gebäudeübergreifende Campus-Bereitstellungen innerhalb von 2 Kilometern wird OSFP224 + FR4 gewählt, um Investitionen in die Glasfaserinfrastruktur zu reduzieren. Hochwertige Hochdichte-Kernanlagen setzen auf OSFP-XD, um langfristige Leistungsreserven zu sichern.

Mit der zunehmenden Verbreitung der Integration von Siliziumphotonik reduzieren Dual-Mode-1.6T-Module die Iterationskosten von Rechenzentren erheblich. Zukünftig wird OSFP224 zum standardisierten Mainstream werden, während OSFP-XD weiterhin für High-End-Computing-Szenarien eingesetzt wird.

VI. Zusammenfassung

1.6T-optische Module sind die zentrale Netzwerkinfrastruktur des KI-Computing-Zeitalters. DR4 und FR4 decken jeweils die gängigen Übertragungsszenarien für kurze und mittlere Reichweiten ab; Standard-OSFP, OSFP224 und OSFP-XD erfüllen drei Bereitstellungsanforderungen: Legacy-Upgrade, allgemeine kommerzielle Nutzung und High-End-Hochdichte-Bereitstellung. Eine geeignete Kombination aus optischem Pfad und Gehäuse kann die aktuelle Servicekapazität und zukünftige Bandbreitenerweiterung ausbalancieren und stellt die optimale standardisierte Verbindungslösung für Rechenzentren der nächsten Generation dar.

FAQ1: Wie wählt man zwischen 1.6T 2×DR4 und 2×FR4, und worin unterscheiden sich ihre Einsatzszenarien?

Antwort: ① Für Schrankverbindungen und Spine-Leaf-Netzwerke mit einer Übertragungsentfernung ≤500 m und ausreichenden Glasfaserressourcen wird 2×DR4 wegen der geringeren Gesamtkosten für Hardware und Verkabelung bevorzugt. ② Für gebäudeübergreifende Campus-Verbindungen und DCI-Verbindungen von Rechenzentren mit einer Entfernung ≤2 km, begrenzten Glasfaserressourcen und vorhandener LC-Verkabelung ist 2×FR4 die geeignete Wahl.

FAQ2: Können vorhandene 800G-OSFP-Switch-Käfige 1.6T-OSFP/OSFP224-Module direkt unterstützen?

Antwort: Physisch können sie direkt eingesteckt werden — OSFP224 hat identische Abmessungen wie herkömmliche OSFP-Käfige und ist vollständig mechanisch kompatibel. Der Switch-ASIC muss jedoch elektrische 212.5G-SerDes-Signale unterstützen. Ältere 800G-Switches, die nur 112G-SerDes unterstützen, können keine 1.6T-Rate erreichen. OSFP-XD verwendet einen dedizierten Käfig und kann nicht mit Standard-OSFP gemischt werden.

FAQ3: 1.6T-Module unterstützen den Dual-Mode 800G/1.6T. Wie wird die Rate umgeschaltet?

Antwort: Es ist kein Hardwareaustausch erforderlich. Die Umschaltung erfolgt über die Konfiguration des Switch-Ports und den integrierten DSP des Moduls:

• Wenn der Port auf den 800G-Modus eingestellt ist, arbeitet das Modul als zwei unabhängige 800G-optische Pfade.
• Im 1.6T-Modus werden alle 8 optischen Kanäle kombiniert, um die volle 1.6T-Bandbreite bereitzustellen. Dies ermöglicht eine schrittweise, reibungslose Kapazitätserweiterung für Rechenzentren.

FAQ4: Welche Switch-Typen passen hinsichtlich Leistung und Kühlung zu Standard-OSFP, OSFP224 und OSFP-XD?

Antwort:

1. Standard-OSFP: 20–26 W Stromverbrauch, kompatibel mit älteren luftgekühlten Switches, geeignet für kostengünstige Upgrades in kleinen Stückzahlen.
2. OSFP224: Optimierte Wärmeableitung, typischer Stromverbrauch 16–18 W, kompatibel mit gängigen KI-luftgekühlten Switches; universell für alle DR4/FR4-Szenarien mit der besten kommerziellen Kosteneffizienz.
3. OSFP-XD: Kühlkapazität über 25 W, kompatibel mit Hochdichte-flüssigkeitsgekühlten Switches und zukünftigen kohärenten Backbones mit großer Reichweite; hauptsächlich in hochwertigen Kern-Computing-Anlagen eingesetzt.