Plugganleg I/O tengi munu þróast úr núverandi 40G/100Gb/s Ethernet og þráðlausri EDR forskrift í 800Gb og hærri útgáfur.
Undanfarin 50 ár hefur gagnaflutningshraði aukist verulega. Hæfni til að búa til milljarða smára á einni flís eykur hraða og vinnsluorku veldisvísis. Gögn inntak og úttak fer eftir tengingu I/O tengisins. I/O tengi gegna lykilhlutverki í kerfinu. Ef þeir halda ekki í við hraða gagnaflæðisins geta þeir valdið alvarlegum flöskuhálsum. Verkfræðingurinn verður að tryggja að I/O tengið takmarki ekki háhraða flutningsgetu.
Auk þess að geta stutt háhraða gagnahraða þurfa íhlutir einnig að veita sveigjanleika fyrir vöruhönnun, sem gerir kleift að skipuleggja kerfið hratt eða uppfæra. Sem flutningsþáttur fyrir virka og óvirka snúrur og ljósleiðara er framúrskarandi árangur mjög aðlaðandi.
I/O spjaldþéttleiki er annar lykilatriði í kerfishönnun. Hefðbundinn búnaður fyrir rekki þarf stærð I/O tengisins til að vera eins lítil og 1RU (1,75" hár), taka eins lítið pláss og mögulegt er, hámarka fjölda rása og veita pláss fyrir kælingu. Án þess að leggja kerfið niður Getan til að draga og stinga tengi er sérstaklega mikilvæg í netforritum.
Það er þess virði að hvetja til að átta sig á eindrægni vöru eða staðlaða vöru milli mismunandi birgja. Stöðluð I/O tengi í lítilli stærð geta veitt hagkvæma lausn.
Plugganleg I/O tengi, þar á meðal lítil tengjanleg SFP og QSFP, hafa farið í gegnum stöðugt endurtekið ferli og árangur og þéttleiki spjaldsins hefur verið stöðugt uppfærður. Þeir eru venjulega settir upp á PCB festingarrammsins, stilltir með einingunni og hafa háhraða, hitaskiptanlegan árangur. Þetta mát hugtak gerir verkfræðingum kleift að skiptast á beintengdum koparstrengjum, virkum sjóntækjum og sjónvarpsstöðvum. Þetta tengi veitir vélrænni innilokun fyrir eininguna og veitir hitaleiðni og afköst fyrir útvarpsbylgjur fyrir eininguna.
Þessir tengi hafa þróast hratt í smástærð mát, allt frá upprunalegu SFP til nýjustu tveggja þéttleika QSFP og OSFP stillinga.
Fyrstu raf- og vélrænu forskriftir SFP tengisins voru gefnar út af SFF nefndinni árið 2001 og kynntar í gegnum Multi-Source Agreement Organization (MSA) sem samanstendur af iðnaðarnotendum og tengiframleiðendum. Notað til að styðja við netforrit í Gigabit Ethernet og Fiber Channel. Þessi hot-swable mát gerir flutnings gagnahraða allt að 1.0Gb/s í kopar og ljósleiðara. Upprunalega SFP forskriftin var uppfærð í SFP + með bandbreidd 10 Gb/s en viðhaldið afturvirkni. Síðari uppfærslur hafa aukið bandbreiddina í 28Gb/s. Nýjasta útgáfan af SFP er SFP56 sjónvarpsstöðin, sem notar PAM4 mótun til að veita 50Gb/s Ethernet tengingu.
QSFP tengi verða þróuð frekar. QSFP veitir fjórar háhraða koparrásir eða sjónrásir. Staflað og flokkað búr auka höfnþéttleika.
Upphafleg einkunn QSFP er 1Gb/s. Með uppfærslunni getur einkunn QSFP 4 rásanna verið 10Gb/s og heildarbandsbreiddin er 40Gb/s. Með því að hanna innri merkislengd, EMI og PCB skipulag getur QSFP28 rásartíðni verið allt að 25Gb/s. QSFP56 getur náð 50Gb/s rás. Heildarbandsbreidd fjögurra rása getur stutt 40Gb, 100Gb og 200Gb Ethernet.
400GbE forskriftin var gefin út árið 2017. Tvö ný tengjanleg tengi styðja nú 200Gb og 400Gb, sem eru leiðandi í Ethernet forritum.
Þessi forskrift styður 8 akreina rafmagnstengi og hver rás getur sent 25Gb/s NRZ eða 50Gb/sPAM4 mótað merki. Heildar bandbreidd hverrar einingar getur náð 200Gb eða 400Gb/s. Hægt er að setja allt að 36 QSFP-DD tengi á venjulegt 1RU umbreytingarborð og heildarrennslishraði getur náð 14,4Tb/s.
QSFF-DD samtengingarkerfi Molex er með 8 akreina rafmagnstengi sem getur sent allt að 28Gb/s NRZ eða 56Gb/sPAM-4 og heildarbandsbreidd getur náð 200 eða 400Gb/s.
Nýja QSFP-DD búrið er samhæft við allar fyrri QSFP einingar. Hámarksafl einingarinnar er allt að 12 wött.
Búrið sem styður sjónræna eininguna byggir á ytri hitaskáp. QSFP-DD aðgerðalausir snúrur geta náð frá 3 metrum í 10 kílómetra. OSFP tengið er nýjasta vopnið fyrir háhraða forrit í næstu kynslóð gagnavers.
OSFP -tengi Amphenol ICC eru samhæfðir við 25Gb/s akreinarás NRZ og 50G/akreinarásar PAM4 merkisreglur, sem gera snúrur kleift að veita 200G og 400G heildarbandsbreidd fyrir hverja kapalsamsetningu.
OSFP er svipað og QSFP-DD tengi hvað varðar afköst og lögun, en það er nokkur munur. OSFP tengi eru aðeins breiðari og dýpri en QSFP. Hægt er að setja allt að 32 OSFP tengi í skipulagið. OSFP sjón-einingar geta stutt allt að 15 wött, en QSFP-DD getur aðeins stutt 12 watt. Hitaskápurinn er samþættur á OSFP einingunni. Bæði viðmótin geta veitt 8 rásir við 50Gb/s PAM4.
Nokkrar nýjar upplýsingar um viðmót hafa verið gefnar út til að stuðla að þróun samhæfðrar 400Gb sendingar. 400ZR forskriftin þróuð af Optical Interoperability Forum (OIF) og gefin út árið 2020 skilgreinir kröfur um 120 kílómetra langan punkt-til-punkt 400G tengingu. OpenZR + MSA veitir forskriftir fyrir sendingarhraða 100G, 200G, 300G og 400G sjónstrengja, með allt að 480 kílómetra lengd. Báðar forskriftirnar skilgreina kröfur um QSFP-DD eða OSFP tengjanlega senditæki.
Gert er ráð fyrir að 400Gb rásir veiti nægilega bandbreidd til að styðja við netkröfur, en nýlegar spár Ethernet bandalagsins benda til þess að gagnaumferð muni aukast verulega á næstu fimm árum. Þess vegna stofnaði IEEE Ethernet rannsóknarhóp til að ákvarða tæknilega hagkvæmni, markaðsmöguleika og tímasetningu næstu endurtekningar Ethernet. Eins og er er 800GbE og 1.6TbE í skoðun. Google, Facebook, Microsoft, Intel, Cisco og Broadcom eru að deila um mótun (PAM4, 6, 8), fjölda rása og hámarks bandbreidd, hversu mikla villuleiðréttingu þarf og stjórnun á orku/hitauppstreymi.
Spár sýna að markaðsgagnaumferð mun ná 51,2 Tb árið 2022, sem þarf 800G sjónviðmót.
Hin nýja 800G ljósleiðaratengja MSA leggur áherslu á 2km gagnaverstengingar og notar merki sem byggjast á PAM4 til að koma á 8X100Gb og 4X200Gb trefjarásum með QSFP112-DD eða OSFP32.
Kerfishönnuðir horfast í augu við jafnvægið milli bandbreiddaraukningar, heilleika merkja, minnkunar orku, hitastjórnunar, aukinnar inntaks/framleiðsluspjalds þéttleika osfrv., Og auðvitað þörfina á lækkun kostnaðar. Notkun samhæfðrar og sjónþéttrar bylgjulengdaskiptingar (DWDM) flutningstækni mun gera þessa byltingu mögulega.
Við búumst við að vegna kröfunnar um meiri bandbreidd muni samsvarandi tengi fá öran vöxt. Sprengifimi farsíma rafeindavöru, áframhaldandi notkun skýjaþjónustu, Internet of Things, Industry 4.0, gervigreind og ný 5G net mun krefjast stöðugrar uppfærslu á innviðum gagnavera.
Í framtíðinni getur ný tækni eins og samvinnuumbúnaður fyrir umbúðir orðið flóknari lausnir fyrir háhraða gagnaflutning. OIF tilkynnti nýlega að komið yrði á fót nýju verkefni til að rannsaka notkun sameiginlegrar pakkaðrar ljósleiðara í gagnaverum.
Endurbætt útgáfa af tengjanlegu I/O tenginu mun mæta núverandi 40G/100Gb/s Ethernet þörfum og framtíðar tæknilegum kröfum 800Gb og hærri.
