Der 200G QSFP56-Port ist die Standardschnittstelle für 200G-Netzwerkverbindungen in modernen Rechenzentren und KI-Clustern und wird häufig in Server-Netzwerkkarten, Switches und verschiedenen Hochgeschwindigkeits-Verbindungsgeräten eingesetzt.
Was ist QSFP56?
QSFP56 gehört zur QSFP-Gehäusefamilie (Quad Small Form factor Pluggable) und hat die gleiche physische Größe wie QSFP28 und QSFP+, jedoch mit einer auf 50 Gbit/s erhöhten Einzelkanalrate (PAM4-Modulation) und einer 4-Kanal-Aggregation, die eine Übertragungsrate von 200 Gbit/s erreicht.
| Packungstyp | Jahr der Veröffentlichung | Einzelkanalrate | Modulationstechnologie | Gesamtgeschwindigkeit |
| QSFP + | 2013 | 10Gbps | NRZ | 40G |
| QSFP28 | 2016 | 28Gbps | NRZ | 100G |
| QSFP56 | 2017 | 56Gbps | PAM4 | 200G |
Kernunterschied : QSFP56 verwendet die PAM4- Technologie (4-stufige Pulsamplitudenmodulation) anstelle der herkömmlichen NRZ-Technologie. Dadurch können 2 Bit an Informationen pro Symbolperiode übertragen werden, wodurch die Datenrate pro Kanal von 28 Gbit/s (NRZ) auf 56 Gbit/s (PAM4) erhöht und die Bandbreite verdoppelt wird.
Kerntechnologie: PAM4-Modulation
PAM4 (Pulsamplitudenmodulation 4-stufig) ist eine Schlüsseltechnologie für QSFP56, um 200G zu erreichen:
- Traditionelle NRZ: Verwendung von 2 Signalpegeln (0/1), Übertragung von 1 Bit pro Symbolperiode
- PAM4: Verwenden Sie 4 Signalpegel (00/01/10/11), um 2 Bit pro Symbolperiode zu übertragen.
Dies bedeutet, dass bei gleicher Übertragungsrate die Symbolrate von PAM4 nur halb so hoch ist wie die von NRZ und die Übertragungsverluste stark reduziert werden.
Typischer Signalweg eines 200G QSFP56:
- Elektrische Schnittstelle: 4 × 53.125 Gbit/s PAM4 (200GAUI-4)
- Optische Schnittstelle: Je nach Modultyp kann es sich um 4 × 50G oder 2 × 100G PAM4 handeln.
Vom QSFP56-Port unterstützte Verbindungstypen
Der 200G QSFP56-Port unterstützt mehrere Verbindungsschemata und kann je nach Übertragungsdistanz flexibel ausgewählt werden:
| Verbindungstyp | Interface | Medien | Übertragungsreichweite | Ttypischer Stromverbrauch | Anwendbare Szenarien |
| Breakout-DAC-Kabel | QSFP56 (integriert) | Twinax-Kupferkabel | 1 5-m | <0.1-1.5 W | Verbindung zwischen Servern im Schrank und TOR-Switches |
| AOC-Glasfaserkabel | QSFP56 (integriert) | Multimode-Faser | ≤ 100 m | ~4.5-5W | Einfach anschließen und in verschiedenen Schränken verwenden, separate optische Module sind nicht erforderlich. |
| QSFP56 200G SR4 Transceiver | MPO-12 | Multimode-Lichtwellenleiter (OM3/OM4) | 70 100-m | Standardmäßige Verbindung innerhalb von 100 Metern vom Rechenzentrum | |
| Singlemode-SFP-Transceiver FR4 | Duplex-LC | Singlemode-Faser | 2 km | Parkverbindung, lokales Rechenzentrum | |
| Singlemode-SFP-Transceiver LR4 | Duplex-LC | Singlemode-Faser | 10 km | Vernetzung des Ballungsraums, Fernverbindung durch den Park |
Zusätzlich zur nativen Unterstützung von 200 Gbit/s bietet der QSFP56-Port in der Regel eine gute Abwärtskompatibilität, da sein physischer Formfaktor mit der vorherigen QSFP-Serie identisch ist, sofern er von der Switch-Firmware unterstützt wird. Diese Abwärtskompatibilität beruht im Wesentlichen auf zwei Aspekten:
- Das QSFP56-Gehäuse ist physikalisch kompatibel mit QSFP28 und QSFP+;
- Sein elektrischer Kanal unterstützt sowohl PAM4- als auch NRZ-Modulationsverfahren und ermöglicht so eine nahtlose Integration mit bestehenden Netzwerkgeräten mit niedriger Geschwindigkeit.
Unterstützte Szenarien für jede Geschwindigkeit
| TÜbertragungsrate | Unterstützte Modi und Szenarien | Wichtige Anweisungen |
| 100G | Standard-Einzelportmodus Kann einfügen Optischer Transceiver mit 100 Gbit/s oder verwenden Sie ein DAC AOC-Kabel. Ausbruchmodus Teilen Sie einen 200G-Port in zwei 100G-Ports auf durch MTP-Breakout-Kabel. | Dies ist die gängigste Kompatibilitätsmethode, die 100G-Module direkt ersetzen kann. |
| 50G | Ausbruchmodus Aufgeteilt in 4 x 50G SFP56-Ports durch MPO-zu-4LC-Breakout-Kabel. Standard-Einzelportmodus In seltenen Fällen können spezielle 50G-Module eingesetzt werden. | Wird hauptsächlich zum Anschluss von 50G-Servernetzwerkkarten verwendet. |
| 40G | Standard-Einzelportmodus Kann an eingesteckt werden 40G QSFP optisches Modul or QSFP+ DAC-Kabel. | Wird häufig zum Anschluss alter 40G-Switches oder -Geräte verwendet. |
| 25G | Ausbruchmodus Aufteilung in 4 x 25G SFP28-Ports über ein Breakout-Kabel. | Dies ist die gängige Praxis für Rechenzentren, um 25G-Server zu verbinden. |
| 10G | Ausbruchmodus Aufteilung in 4 x 10G SFP+-Ports über Breakout-Kabel. | Hauptsächlich verwendet zur Wiederverwendung alter 10G-Netzwerkgeräte. |
Zwei wichtige Wege "Abwärtskompatibilität"
- Automatische GeschwindigkeitsverhandlungDer Port kann die Geschwindigkeit je nach eingesetztem Modul (z. B. Optischer Transceiver mit 100 Gbit/s), wodurch eine Plug-and-Play-Funktionalität erreicht wird.
- Ausbruchsmodus: Die vier Hochgeschwindigkeitskanäle des QSFP56-Ports lassen sich in unabhängige Niedriggeschwindigkeitsschnittstellen aufteilen. Beispielsweise kann ein 200G-Port vier 25G-Geräte bedienen, indem vier 25G-Server über ein Abzweigkabel verbunden werden. Dies erhöht die Portdichte und Flexibilität erheblich.
Praktische Anwendungsfälle
- LR-LINK LRES4160PF-2QSFP56 Netzwerkkarte: Die Spezifikationen zeigen, dass der QSFP56-Port eine Verbindungsgeschwindigkeit von 200/100/50/40/25/10/1 Gbit/s unterstützt.
- Edgecore DCS511 Switch: Sein QSFP56-DD-Port unterstützt mehrere Aufteilungsmodi wie 4x 10G, 4x 25G und 2x 50G über Abzweigkabel.
- Cisco 200G QSFP56 ModulOffiziellen Angaben zufolge sind die Anschlüsse mit laufenden Modulen wie 100G und 50G kompatibel.
Kompatibilitätsvergleichstabelle
| Formfaktor | Übertragungsrate | Modulation | Kanalmenge | QSFP56 Portunterstützung oder nicht |
| QSFP + | 40G | NRZ | 4x10G | Ja (abhängig vom Gerät) |
| QSFP28 | 100G | NRZ | 4x25G | is |
| QSFP56 | 200G | PAM4 | 4x50G | native Unterstützung |
| QSFP112 | 400G | PAM4 | 4x100G | Nein (unterschiedliche elektrische Eigenschaften) |
Hinweis: Obwohl der Port physisch eingesteckt werden kann, hängt seine ordnungsgemäße Funktion von der logischen Konfiguration des Switch-Chips (ASIC) und der Software-Sperrstrategie des Herstellers ab.
