{"id":2625,"date":"2023-10-30T11:01:11","date_gmt":"2023-10-30T03:01:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.edge-core.com\/?p=2625"},"modified":"2023-10-30T13:27:35","modified_gmt":"2023-10-30T05:27:35","slug":"towards-800g-and-1600g-ethernet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/blogs\/towards-800g-and-1600g-ethernet\/","title":{"rendered":"Rumo \u00e0 Ethernet 800G e 1600G"},"content":{"rendered":"

Novos padr\u00f5es para Ethernet 800G<\/strong><\/h5><\/div>

\u00c0 medida que os data centers de hiperescala buscam mais largura de banda e come\u00e7am a implantar links de 400 Gigabit Ethernet (GbE) em suas redes principais, j\u00e1 existem movimentos em dire\u00e7\u00e3o a um novo padr\u00e3o de 800 GbE. O setor j\u00e1 est\u00e1 implementando 2\u00d7400 GbE (um total de 800G) nos formatos QSFP-DD800 e OSFP, com suporte a switches e placas de linha de 25,6 Tb. Cons\u00f3rcio de Tecnologia Ethernet<\/a> (ETC) definiu um padr\u00e3o de 800 GbE baseado em inst\u00e2ncia dupla de PCS\/FEC de 400 GbE. Al\u00e9m disso, m\u00f3dulos transceptores plug\u00e1veis de 800G foram especificados pelo MSA Plug\u00e1vel de 800G, pelo MSA QSFP-DD e pelo MSA OSFP.<\/p>\n

A \u00f3ptica coerente 400ZR \u00e9 um fator-chave para a expans\u00e3o de 400 GbE em data centers, interconectando data centers regionais usando DCI (Data Center Interconnect) e transportando Ethernet diretamente em links coerentes. Atualmente, j\u00e1 existem alguns transceptores \u00f3pticos coerentes propriet\u00e1rios de 800G por comprimento de onda dispon\u00edveis. No entanto, para fins de interoperabilidade, o F\u00f3rum de Interconex\u00e3o \u00d3ptica (OIF) est\u00e1 trabalhando para definir o 800ZR para atender a aplica\u00e7\u00f5es DCI e o 800G-LR para atender a aplica\u00e7\u00f5es coerentes de comprimento de onda \u00fanico de at\u00e9 10 km para campus.<\/p>\n<\/div>

O padr\u00e3o ETC 800 GbE e os novos padr\u00f5es IEEE 802.3 800\/1600 GbE<\/strong><\/h5><\/div>

Ent\u00e3o, qual \u00e9 o status do desenvolvimento do padr\u00e3o 800G? Atualmente, o IEEE 802.3 formou a for\u00e7a-tarefa 802.3df para especificar 800 GbE e 1600 GbE. O desenvolvimento da for\u00e7a-tarefa IEEE 802.3df pode ser categorizado em tr\u00eas projetos principais:<\/p>\n

    \n
  1. Defina MAC, PCS e FEC de 800\/1600 GbE. Defina PMDs compat\u00edveis com 800 GbE, como 800-KR\/CR, 800G-SR8 (100 m), 800G-DR8 (500 m), 800G-FR8 (2 km), 800G-LR\/LR8 (10 km) e 800G-ER\/ER8 (40 km).<\/li>\n
  2. Um esfor\u00e7o importante ser\u00e1 definir novos PMDs \u00f3pticos de 200G por faixa. Defina PMDs como 800G-DR4 (500 m), 800G-FR4 (2 km) e 800G-LR4 (10 km).<\/li>\n
  3. Um esfor\u00e7o importante ser\u00e1 definir IOs el\u00e9tricos de 200G por faixa. Defina PMD como 200G-KR\/CR, 1600G-DR8 (500 m), 1600G-FR8 (2 km), 800G-LR (10 km) e 800G-ZR (80 km).<\/li>\n<\/ol>\n

    Os padr\u00f5es IEEE 800G abrangem 8x100G usando fibra multimodo para at\u00e9 100 m, 8x100G fibra monomodo paralela para at\u00e9 500 m e 8x100G multiplexa\u00e7\u00e3o por divis\u00e3o de comprimento de onda (WDM) sobre fibra monomodo para at\u00e9 2 km e 10 km. Seguido por PMDs mais eficientes baseados em 200G por faixa. O IEEE 802.3df precisa de v\u00e1rios anos para desenvolver novos padr\u00f5es Ethernet al\u00e9m de 400G, ent\u00e3o o Ethernet Technology Consortium interveio para definir um padr\u00e3o MAC\/PCS de 800 GbE baseado de perto no Ethernet de 400G existente. Simplesmente dobrando o n\u00famero de faixas FEC\/PCS VL (virtuais) (de 16 para 32), um novo controle de acesso \u00e0 m\u00eddia (MAC) foi especificado, com oito por 106,25 Gbps e operando a 800 GbE. Ao aproveitar principalmente o padr\u00e3o 400G IEEE 802.3bs, o Ethernet Technology Consortium economizou tempo e esfor\u00e7o consider\u00e1veis no desenvolvimento da nova especifica\u00e7\u00e3o 800G, que eles est\u00e3o chamando de 800G-ETC-R (para diferenci\u00e1-la de qualquer futuro padr\u00e3o IEEE).<\/p>\n

    A figura a seguir mostra a arquitetura de alto n\u00edvel de uma interface Ethernet Technology Consortium 800G. O MAC foi ampliado para 800G, mas h\u00e1 duas subcamadas de codifica\u00e7\u00e3o f\u00edsica com corre\u00e7\u00e3o de erros antecipada (FEC) do padr\u00e3o Ethernet 400G que foram apenas ligeiramente modificadas. O MAC distribui dados por 32 pistas para os dois PCSs, 16 pistas de dados de 25 Gbps para cada PCS. Marcadores de alinhamento modificados s\u00e3o inseridos em cada pista de dados do PCS para garantir que um fluxo de dados de 800G possa ser recebido e processado. As 32 pistas do PCS s\u00e3o ent\u00e3o multiplexadas na camada Physical Medium Attachment (PMA) para alimentar oito pistas de 106,25 Gbps para a camada Physical Medium Dependent (PMD).<\/p>\n

    O desafio que a ind\u00fastria enfrenta agora \u00e9 adotar o ETC 800 GbE PCS\/FEC, que tem 32 VLs, ou definir um PCS\/FEC mais eficiente no IEEE 802.3df com base em 8 VLs para 800 GbE e 16 VLs para 1,6 TbE.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    <\/span><\/div>
    <\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    A tarefa IEEE 802.3df \u00e9 um grande empreendimento, pois define 800 GbE e 1,6 TbE, o que inclui a defini\u00e7\u00e3o de 13 PMDs \u00f3pticos, 6 PMDs de cobre (Cu) e 6 AUIs. Todos os PMDs baseados em 100 G por faixa estar\u00e3o no projeto acelerado (~2023), os \u00f3pticos de 200 G por faixa no projeto subsequente (~2024) e os 200 G por faixa Cu\/CR estar\u00e3o em um projeto posterior (~2026).<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    \n
    \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Taxa Ethernet<\/th>\nTaxa de sinaliza\u00e7\u00e3o presumida<\/th>\nAUI
    \n(faixas)<\/th>\n    		BP
    \n(faixas)<\/th>\n    		Cabo de cobre
    \n(pares)<\/th>\n    		MMF 50m
    \n(pares)<\/th>\n    		MMF 100m
    \n(pares)<\/th>\n    		SMF 500m
    \n(pares)<\/th>\n    		SMF 2 km
    \n(pares)<\/th>\n    		SMF 10 km<\/th>\nSMF 40 km<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    200 Gb\/s<\/td>\n200 Gb\/s<\/td>\n1<\/td>\n<\/td>\n1<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n1<\/td>\n1<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    400 Gb\/s<\/td>\n400 Gb\/s<\/td>\n2<\/td>\n<\/td>\n2<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n2<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    800 Gb\/s<\/td>\n100 Gb\/s<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    200 Gb\/s<\/td>\n4<\/td>\n<\/td>\n4<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n4<\/td>\n1) 4
    \n2) 4 \u03bbs<\/td>\n    		<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    A definir<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\nSobre um \u00fanico SMF em cada dire\u00e7\u00e3o<\/span><\/td>\nSobre um \u00fanico SMF em cada dire\u00e7\u00e3o<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
    1,6 Tb\/s<\/td>\n100 Gb\/s<\/td>\n16<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    200 Gb\/s<\/td>\n8<\/td>\n<\/td>\n8<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n8<\/td>\n8<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n
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    Op\u00e7\u00f5es para m\u00f3dulos plug\u00e1veis 800G<\/strong><\/h5><\/div>

    Uma parte fundamental da ado\u00e7\u00e3o do 800G em data centers depende da disponibilidade de m\u00f3dulos transceptores \u00f3pticos conect\u00e1veis de 800G. MSA conect\u00e1vel 800G<\/a> O grupo especificou um m\u00f3dulo 8x100G de baixo custo e um m\u00f3dulo 4x200G. O m\u00f3dulo 8x100G de baixo custo especifica uma interface \u00f3ptica composta por oito fibras monomodo (PSM) paralelas para comprimentos de 2 a 100 metros, mas o IEEE 802.3df espera definir uma PMD semelhante com um alcance de 500 metros. O m\u00f3dulo 4x200G especifica uma interface \u00f3ptica que usa multiplexa\u00e7\u00e3o por divis\u00e3o de comprimento de onda (WDM) para transmitir sinais de 200 Gbps em quatro comprimentos de onda diferentes em uma fibra monomodo de comprimento de 2 metros a 2 km. Os fatores de forma do transceptor e as interfaces el\u00e9tricas n\u00e3o s\u00e3o especificados pelo MSA plug\u00e1vel 800G, embora tanto o QSFP-DD800 quanto o OSFP tenham definido interfaces 800G.<\/p>\n

    Al\u00e9m disso, o QSFP-DD MSA<\/a> definiu um padr\u00e3o de m\u00f3dulo 800G chamado QSFP-DD800, que suporta uma interface 8x100G. Esta especifica\u00e7\u00e3o de m\u00f3dulo inclui oito pistas el\u00e9tricas, bem como o sistema de gaiola e conector. Os m\u00f3dulos QSFP-DD800 tamb\u00e9m s\u00e3o compat\u00edveis com vers\u00f5es anteriores do QSFP-DD de 8 pistas e do QSFP28 de 4 pistas.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    \n
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    Padr\u00f5es \u00d3pticos<\/th>\nImplementa\u00e7\u00e3o<\/th>\nFibras Tx\/Rx<\/th>\nAlcan\u00e7ar<\/th>\nFatores de forma<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
    MSA conect\u00e1vel 800G<\/td>\n8x100G PSM<\/td>\n8<\/td>\n100 metros<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    4x200G WDM<\/td>\n1<\/td>\n2 km<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n8x100G PMM<\/td>\n8<\/td>\n100 metros<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n8x100G PSM<\/td>\n8<\/td>\n500 metros<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n8x100G WDM<\/td>\n1<\/td>\n2 km\/10 km<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n4x200G PSM<\/td>\n4<\/td>\n500 metros<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n4x200G WDM<\/td>\n1<\/td>\n2 km\/10 km<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n
    IEEE 802.3df<\/td>\n1x800G Coerente<\/td>\n1<\/td>\n10 km<\/td>\nQSFP-DD800, OSFP, outros<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n
    <\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    A especifica\u00e7\u00e3o MSA Plug\u00e1vel 800G para o m\u00f3dulo WDM 4x200G prev\u00ea que 200G por via se torne a escolha preferencial para velocidades Ethernet de 800G e superiores. Este padr\u00e3o tamb\u00e9m prop\u00f5e a inclus\u00e3o de um FEC adicional implementado no m\u00f3dulo para garantir uma opera\u00e7\u00e3o confi\u00e1vel. Portanto, o foco atual para 800G \u00e9 uma solu\u00e7\u00e3o 8x100G, sendo a solu\u00e7\u00e3o de 4 vias algo que ser\u00e1 mais econ\u00f4mico no futuro.<\/p>\n

    Com o padr\u00e3o 800G-ETC-R e as solu\u00e7\u00f5es de m\u00f3dulos plug\u00e1veis 8x100G sendo o foco atual para Ethernet 800G, ainda h\u00e1 a quest\u00e3o do cabeamento e dos conectores dentro do data center. A solu\u00e7\u00e3o 8x100G requer 16 fibras para cada link. Conectores e cabos multifibra Push-On (MPO) incluem diversas op\u00e7\u00f5es que acomodam 16 fibras. MPO-16 e MPO-12 de duas fileiras (tamb\u00e9m chamado de MPO-24) s\u00e3o escolhas \u00f3bvias. Um conector MPO-12 duplo \u00e9 uma nova adi\u00e7\u00e3o que pode ser usada para 800G. Al\u00e9m desses conectores MPO, existem novos conectores de fator de forma muito pequeno, como SN<\/a> e MDC<\/a> que suportam op\u00e7\u00f5es flex\u00edveis de breakout de portas. \u00c0 medida que switches de 25,6 Tbps come\u00e7am a ser implantados em data centers, o breakout de portas de 800G permite at\u00e9 256 portas de conex\u00f5es de 100G a partir de um \u00fanico switch. Esses switches de alta densidade oferecem maior densidade e melhor efici\u00eancia em data centers. Essa tend\u00eancia s\u00f3 continuar\u00e1 quando o sil\u00edcio de comuta\u00e7\u00e3o de 51,2 Tbps estiver dispon\u00edvel e portas com suporte a 800G e possivelmente 1,6T come\u00e7arem a aparecer.<\/p>\n<\/div>

    \u00d3ptica Coerente a 800G<\/strong><\/h5><\/div>

    Mais um passo em dire\u00e7\u00e3o \u00e0 Ethernet 800G est\u00e1 sendo dado com o uso da \u00f3ptica coerente. A \u00f3ptica coerente \u00e9 normalmente usada em aplica\u00e7\u00f5es de interconex\u00e3o de data centers, permitindo o transporte de mais dados por uma \u00fanica fibra \u00f3ptica por dist\u00e2ncias maiores, utilizando t\u00e9cnicas de modula\u00e7\u00e3o de ordem superior, resultando em melhor efici\u00eancia espectral com menor consumo de energia.<\/p>\n

    O F\u00f3rum de Interconex\u00e3o \u00d3ptica (OIF) desenvolveu com sucesso 400ZR<\/a>, um acordo de implementa\u00e7\u00e3o \u00f3ptica coerente de 400G que suporta enlaces de 80 km a 120 km. O padr\u00e3o utiliza modula\u00e7\u00e3o DP-16QAM de polariza\u00e7\u00e3o dupla a uma taxa de s\u00edmbolos de 59,84 Gbaud com um laser ajust\u00e1vel para sistemas de multiplexa\u00e7\u00e3o por divis\u00e3o de comprimento de onda denso (DWDM). A \u00f3ptica plug\u00e1vel 400ZR interoper\u00e1vel utiliza processadores de sinais digitais (DSPs) de baixa pot\u00eancia incorporados ao m\u00f3dulo, compensando a dispers\u00e3o do sinal na fibra.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    <\/span><\/div>
    <\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    Atualmente, a OIF est\u00e1 em processo de alavancar o padr\u00e3o 400ZR para definir padr\u00f5es \u00f3pticos coerentes de 800G para 2 a 10 km (800LR) e 80 a 120 km (800ZR). O padr\u00e3o 800ZR \u00e9 voltado para aplica\u00e7\u00f5es de interconex\u00e3o de data centers e inclui um laser ajust\u00e1vel para links DWDM amplificados, enquanto o 800LR, de menor custo, \u00e9 um padr\u00e3o de comprimento de onda fixo mais adequado para casos de uso em campus. O desenvolvimento desses padr\u00f5es envolver\u00e1 desafios t\u00e9cnicos significativos. Para atingir a transmiss\u00e3o de 800G em um \u00fanico comprimento de onda, modula\u00e7\u00f5es de ordem superior (32QAM e 64QAM) e taxas de s\u00edmbolos mais altas, de 90 Gbaud ou mais, precisam ser consideradas.<\/p>\n<\/div>

    Olhando al\u00e9m de 800G<\/strong><\/h5><\/div>

    Com os data centers de hiperescala lutando continuamente para se manter \u00e0 frente do crescente volume de tr\u00e1fego de dados, switches Ethernet 800G e m\u00f3dulos \u00f3pticos plug\u00e1veis proporcionar\u00e3o algum al\u00edvio. O padr\u00e3o 800G do Ethernet Technology Consortium ajudar\u00e1 a fornecer solu\u00e7\u00f5es Ethernet 800G at\u00e9 que os padr\u00f5es IEEE sejam conclu\u00eddos alguns anos depois. \u00c0 medida que os switches Ethernet 800G come\u00e7arem a chegar ao mercado, os m\u00f3dulos \u00f3pticos plug\u00e1veis 8x100G tamb\u00e9m dever\u00e3o estar dispon\u00edveis nos formatos QSFP-DD800 e OSFP. Olhando para o futuro, a sinaliza\u00e7\u00e3o de 200G por faixa proporcionar\u00e1 um impulso adicional ao 800G e estabelecer\u00e1 as bases para a Ethernet de 1,6 TB.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

    Hardware de IA continuar\u00e1 crescendo e importando<\/strong><\/h5><\/div>

    \u00c0 medida que a IA ganha import\u00e2ncia e \u00e9 aplicada a mais aplica\u00e7\u00f5es, a demanda por hardware acelerador de IA continuar\u00e1 a crescer. Seja para treinamento de IA em um data center ou infer\u00eancia de IA na borda da rede, o hardware de IA continuar\u00e1 evoluindo, aumentando tanto em poder de processamento quanto em efici\u00eancia. A iniciativa do OCP para especificar uma infraestrutura de IA modular aberta que suporte interoperabilidade e flexibilidade sem d\u00favida ajudou os provedores de solu\u00e7\u00f5es de IA em seus esfor\u00e7os de desenvolvimento. \u00c0 medida que novos hardwares aceleradores de IA surgem, eles agora podem ser rapidamente implantados para alimentar os dados de muitas novas aplica\u00e7\u00f5es complexas de IA.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Descubra o estado atual dos padr\u00f5es Ethernet de 800 Gbps e 1600 Gbps e como data centers, operadoras de telecomunica\u00e7\u00f5es e servi\u00e7os de rede podem se beneficiar de velocidades de 800 Gb\/s e 1,6 Tb\/s.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2627,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[424],"tags":[425],"class_list":["post-2625","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blogs","tag-800g"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2625","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2625"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2625\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2627"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2625"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2625"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.edge-core.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2625"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}