Nowa specyfikacja dla SFP – 2-krotne zwiększenie przepustowości

14 firm niedawno zawiązało porozumienie, w ramach którego powstaje nowa specyfikacja. Jej celem są niewielkie wpinane moduły SFP („small form-factor pluggable modules”), wykorzystywane w wielu centrach danych. W ten sposób stworzono porozumienie MSA: SFP-DD. W skład tej grupy wchodzą takie przedsiębiorstwa jak (alfabetycznie):

• Alibaba
• Broadcom
• Brocade
• Cisco
• Dell
• Finisar
• HP Enterprise
• Intel
• Juniper Networks
• Lumentum
• Mellanox
• Molex
• TE Connectivity

Grupa ta ma pracować nad opracowaniem nowych wzorców, dzięki którym możliwe będzie podwojenie przepustowości modułów SFP. W ramach specyfikacji, usprawnione mają być sekcje elektryczne, optyczne i mechaniczne. Obecnie moduły SFP są w stanie osiągać przepustowość na poziomie 25 Gbps wykorzystując modulację NRZ („non-return to zero”) lub 56 Gbps wykorzystując 4-poziomową modulację amplitudy impulsu PAM4 („four-level pulse-amplitude modulation”). Jak się okazuje, na dzień dzisiejszy nawet modulacja PAM4 nie wystarcza, jeśli chodzi o prędkość przesyłania danych. Aby więc zwiększyć przepustowość, w oczekiwaniu na nowe technologie (być może PAM8), grupa pragnie zwiększyć gęstość modułów SFP dodając drugą linię, zamiast wykorzystywać jedynie pojedynczą. Pozwolić ma to na zwiększenie przepustowości odpowiednio do 50 i 112 Gbps. Jak czytamy, rozwiązanie to ma nie wpłynąć na zajmowane miejsce na przednim panelu serwerów, switchów i routerów. Aby to osiągnąć konieczne będą przeróbki połączeń elektrycznych, czyli w głównej mierze złącz. Koniecznym jest jednak zapewnienie kompatybilności wstecznej z klasycznymi, dotychczas stosowanymi złączami SFP. Dlatego też zmiany nastąpią w głąb, tzn. konektory będą miały dodatkowe styki schowane głębiej w gnieździe, zaś wtyczki będą miały dodatkowe styki, osadzone przed standardowymi (w formie ‘noska’ lub ‘nadbudówki’). Dzięki temu standardowe złącza SFP nie będą miały kontaktu z dodatkowymi stykami. Zmianie ulegną też złącza na płytce PCB, które ustawione będą w nowym, dodatkowym rzędzie. Będzie to pewnym wyzwaniem dla projektantów. Koniecznym stanie się zadbanie o to, by zredukować jitter i efekt powstawania przesłuchów („crosstalk”) oraz innych problemów, mogących wpłynąć na integralność sygnałów. Rysunek: Złącze w nowym standardzie SFP © SFD-DD Innym problemem, z jakim borykać się mogą projektanci, będzie konieczność zadbania o odprowadzenie dodatkowego ciepła z nowych kanałów i komponentów optycznych i elektrycznych. Jednym z rozwiązań może być dodanie specjalnych żeberek, jakie zastosowano w module microQSFP, przedstawionego podczas DesignCon 2017. Ciepło, integralność sygnałów, zużycie energii i integralność sekcji zasilającej; to tylko kilka problematycznych tematów, z jakimi muszą się zmierzyć inżynierowie grupy SFP-DD MSA. Być może już wkrótce specyfikacja zostanie opracowana, a sprzęt serwerowy będzie mógł zostać wzbogacony, zyskując na przepustowości, bez utraty cennego miejsca.