VSFF-Verbindungstechnik für 400G und mehr | Corning

Es wird immer wichtiger, eine größere Dichte zu erreichen und sich auf zukünftige Anforderungen vorzubereiten, sowohl in Colocation-Rechenzentren, wo Mieter nach Fläche bezahlen, wie auch für Nutzer, die an die Kapazitätsgrenzen ihrer eigenen Rechenzentren stoßen. Auch wenn Betreiber heute noch keine 400G in ihrem Rechenzentrum implementieren müssen, ist die Erhöhung der Dichte im Hauptverteiler (engl. Main Distribution Area; MDA) immer sinnvoll und zukünftige Anforderungen durch neue Anwendungen oder Dienste verbrauchen möglicherweise die bis dato verfügbare Bandbreite.

MDC- und SN-Steckverbinder-Formate versprechen die Möglichkeit, direkt von einem High-Speed-Transceiver an einen anderen Transceiver anzuschließen, was das Einstecken einzelner Steckverbinder in verschiedene Switche von 400G bis 4x100G vereinfacht. Darüber hinaus passen bis zu drei MDC- oder SN-Steckverbinder in die Grundfläche eines LC-Duplex, was einen enormen Dichtevorteil verspricht.

Für Betreiber, die mit reduziertem Platz in ihrem Rechenzentrum zu kämpfen haben, ist die Implementierung von LC-Duplex-Anschlüssen mit LC-zu-MDC-Patchkabeln und kompatibler Hardware ein effektiver Ansatz. Dadurch kann nicht nur die Grundfläche für LC-Duplex auf der Transceiver-Seite beibehalten werden, sondern auch die Portdichte mit MDC in Modulen oder Kassetten gleicher Größe um bis zu 3x erhöht werden – damit erreicht man 432 statt 144 Fasern Packungsdichte auf einer Höheneinheit im Verteilerschrank.

Die VSFFCs tragen auch zur Senkung der Gesamtbetriebskosten bei. Verschiedene Hersteller optischer Komponenten beginnen bereits, Lösungen mit diesen Steckverbindern anzubieten, aber es ist wichtig, die beste Verkabelungsinfrastrukturlösung zu finden, die auch eine weitere Nutzung oder Wiederverwendung vorhandener Komponenten ermöglicht. Dies wiederum trägt dazu bei, die Anfangsinvestitionen zu minimieren und gleichzeitig künftigen Skalierbarkeitsanforderungen gerecht zu werden.

SN und MDC werden im Rahmen verschiedener MSAs (Multi-Source Agreements) wie QSFP-DD und SFP-DD standardisiert. Neben SN und MDC ist der CS Corning-Senko Duplex (CS) eine weitere Option im VSFF-Bereich. Es ist wichtig zu beachten, dass die drei Typen zwar jeweils zwei Fasern enthalten, jedoch viele Unterschiede in Design und Funktionalität aufweisen – einschließlich der Größe sowie der vertikalen/horizontalen Faserausrichtung. SN und MDC können auch als 4x2-Stecker miteinander verbunden werden, etwas, dass beim CS-Stecker nicht möglich ist. Angesichts dieser Abweichungen sind CS, MDC und SN nicht kompatibel. Dies wirkt sich daher auf die benötigte optische Transceiver-Schnittstelle und auch auf die passiven Anschlusskomponenten aus.

Die Zukunft dieser Branche wird eine Vielzahl von technologischen Fortschritten mit sich bringen, die uns helfen, höhere Datenraten zu erreichen – von 40G über 100G bis hin zu 400G und 1,6T.

Die Verwendung von steckbaren Adaptern für Netzwerkschnittstellen (Pluggable Optics) kann bis 800G eine wichtige Rolle spielen, und es ist zu erwarten, dass bestimmte zukünftige Entwicklungen einige der bereits erwähnten Formfaktoren verwenden werden. Bei Übertragungsgeschwindigkeiten von 1,6T bedeuten jedoch die hohen Anforderungen an Dichte und Leistungsaufnahme, dass steckbare Optionen möglicherweise nicht die beste Lösung sind.

Wenn es um diese höheren Datenraten geht, gibt es noch einen anderen Weg, nämlich die Co-Packaged-Lösung. Hier werden Datenübertragung und Datenverarbeitung gekoppelt in Halbleiterbauelementen, wie Intel beispielsweise mit einem jüngst veröffentlichten co-packaged Ethernet Switch demonstriert hat. Auf diese Weise versprechen Co-Packaged Optiken die Dichte zu erhöhen, die Latenz zu verringern, den Stromverbrauch zu senken und die Größe der Switches zu verringern.

Das Erreichen dieser Datenraten bedeutet, über die zuvor erwähnten aktuellen Steckverbinder mit kleinem Formfaktor hinauszugehen. Es sind weitere Entwicklungen im Expanded-Beam-Bereich zu erwarten, welche zu mehr Anwendungen mit Steckverbindern wie dem US Conec MXC oder dem 3M EBO Stecker führen werden. Neue Faserentwicklungen wie die Multicore-Faser (MCF) und Fasern mit reduziertem Mantelglas werden ebenfalls einen spürbaren Einfluss auf die weitere Entwicklung von Steckverbindern haben.

Die ständige Herausforderung für Rechenzentrumsbetreiber besteht darin, sicherzustellen, dass Netzwerk- und strukturiertes Verkabelungsdesign flexibel bleiben, um die Kosten für die Infrastruktur zu minimieren, wenn die Zeit für ein Upgrade auf höhere Netzwerkgeschwindigkeiten wie 400G und mehr kommen.

Durch eine sorgfältige Planung und Vorbereitung können kostspielige Aufrüstungen und Änderungen je nach zukünftigem Platzbedarf vermieden werden. Immer kompaktere Steckverbinder und Glasfasermanagement sind eine wichtige Komponente für den Aufbau von 400G-Netzen für Telekommunikationsanbieter, Unternehmens- und Hyperscale-Rechenzentren.