10Г бакарни СФП примопредајници захтевају мање енергије

 

 

 

Еволуција чипа о којој нико не говори

 

Применио сам стотине ових модула од 2018. године, а разлика у потрошњи енергије није само побољшање спецификације-то можете буквално да осетите. Модули прве-генерације које сам инсталирао у објекту за колокацију били су толико врући да се оперативни тим жалио на скокове температуре околине у хладном пролазу. Нисмо могли да попунимо суседне СФП+ портове. Период.

Прекретница је дошла са Броадцомовим издањем БЦМ84891. Тај чип је смањио потрошњу енергије на отприлике 1,6 В на 30 метара и 2,0 В када се користи 80-метара. Поређења ради, старији Марвелл 88Кс3310 (не-П варијанта) и даље има типично око 3,3 В. Новији Марвелл 88Кс3310П је то значајно пао, иако је доступност била слаба током већег дела 2023.

Оно што је овде важно није само цифра снаге у таблици са подацима. Сваки ват троши 10г бакрасфп примопредајникзначи отприлике два додатна вата расхладног оптерећења. Помножите то на 48-ТоР прекидача портова, а затим скалирајте на стотине рекова – разлика у ОПЕКС-у постаје значајна.

 

Примена у стварном-свету: када се математика поквари

 

Ево где ћу признати нешто што вам документација добављача неће рећи. Чак и са модулима испод 2,5 В, још увек не можете у потпуности да попуните сваки СФП+ порт бакарним примопредајницима на већини комерцијалних свичева. Термални буџет то једноставно не дозвољава. Видео сам прекидаче серије Цисцо Некус 9000 где техничка подршка експлицитно препоручује остављање празнина између попуњених портова. Аристина документација за одређене моделе 7050 сугерише слична ограничења.

Усклађеност са ИЕЕЕ 802.3аз Енерги Еффициент Етхернет донекле помаже. Ови модули смањују снагу током периода мировања, што реално покрива можда 60-70% радног времена типичне пословне мреже. Али сценарији бурног саобраћаја-прозори резервних копија, миграције ВМ-а, послови репликације складишта – они и даље гурају модуле до потпуног извлачења.

 

 

Латенција: скривена размена{0}}искључена

 

Ефикасност енергије долази по цени и то је оно што се ретко појављује у одлукама о куповини. 10г бакарни сфп примопредајник уводи приближно 2,6 μс кашњења по скоку због ИЕЕЕ 802.3ан кодирања. Оптички СФП+ модули на 850нм? Око 0,1 μс. Чак и пасивни ДАЦ твинак каблови раде на 0,3 μс.

За већину послова предузећа, никог није брига. Али консултовао сам две високо{1}}фирме за трговину на високим фреквенцијама где је акумулирана латенција у три или четири 10ГБАСЕ-Т скока учинила бакар апсолутно не-стартером. Извукли су сваки бакарни модул у року од месец дана од постављања.

Различити случајеви употребе, другачији одговор. То је несекси стварност мрежног инжењеринга.

 

Поређење ПХИ чипова: шта заправо покреће потрошњу енергије

 

Разлика у потрошњи енергије између различитих брендова сфп примопредајника од 10г бакра скоро се у потпуности своди на избор ПХИ чипа и процесни чвор. Брзи преглед заснован на тестирању које сам спровео и подацима добављача којима верујем:

Броадцом БЦМ84891Л ради најхладније-обично 1,5 В на 30 м, повећавајући се за дуже стазе. Промена{5}}је максимална удаљеност од 30м на ранијим ревизијама фирмвера, иако сада постоје верзије са 80м-могућношћу. Марвелл АКР113Ц достиже око 2,0-2,5В, али нуди бољу компатибилност са ширим спектром хост уређаја. Старији Реалтек РТЛ8261БЕ се налази негде између, иако сам видео мање модула који користе тај чипсет на тржишту Северне Америке.

Процесни чвор је изузетно важан. Скок са 40нм на 28нм ПХИ дизајн смањио је потрошњу енергије за отприлике 40%. Најновији Марвеллови дизајни на 16нм то подстичу даље, иако модули који користе ове чипове имају значајне премије у цени.

 

Квалитет кабла и растојање: варијабле добављачи потцењују

 

Потрошња енергије модула није статична-већ зависи од дужине кабла и квалитета кабла. Бакарни сфп примопредајник од 10 г повезан преко 10 метара врхунског Цат7 оклопљеног кабла ће повући мерљиво мање енергије од истог модула повезаног преко 25 метара осредњег Цат6а.

ПХИ чип ради теже на одржавању интегритета сигнала током дужих вожњи и бучних каблова. Алгоритми за исправљање грешака троше циклусе обраде. Циклуси обраде троше енергију. Једноставан однос, али онај који тимови за набавку доследно игноришу када одређују каблове уз куповину примопредајника.

Измерио сам разлике од 0,3В до 0,4В између идентичних модула искључиво на основу избора каблова. Не звучи много док не попуните 500 портова широм имплементације.

 

Температурни опсег и индустријске варијанте

 

Стандардни комерцијални 10ГБАСЕ-Т модули имају радни опсег од 0 степени до 70 степени. Индустријске варијанте померају то на -40 степени до 85 степени, што је важно за телекомуникационе кућице, спољна кућишта и постављање подова у производњи. Индустријски модули коштају више-обично 30-40% премијум-а профил потрошње енергије остаје упоредив.

Оно што се мења је понашање при покретању. Сценарији хладног{1}}старања при екстремно ниским температурама могу да изазову привремене скокове снаге како се ПХИ чип стабилизује. Већина модерних модула укључује фирмвер за управљање топлотом који то грациозно решава, али старије индустријске залихе могу да испоље померање везе током почетног загревања у хладним окружењима.

 

 

Више{0}}аутоматско{1}}преговарање и импликације на снагу

 

Модерни 10г бакарни сфп примопредајни модули подржавају више-операције са више брзина-10Г/5Г/2.5Г/1Г аутоматско-преговарање преко једне РЈ45 везе. Стандард ИЕЕЕ 802.3бз је кодифицирао средње брзине, а већина најновијих{13}генералних модула је усклађена. Ево шта је важно из перспективе напајања: пад на 2.5ГБАСЕ-Т или НБАСЕ-Т режими смањује потрошњу енергије за приближно 15-20% у поређењу са пуним 10ГБАСЕ-Т радом.

Неке примене намерно користе ово. Администратор складиштења са којим сам радио прошле године конфигурисао је своје НАС везе на 5Г уместо на 10Г-стварни захтеви за пропусност никада нису премашили 4Гбпс, а уштеда енергије у 24 модула износила је укупно отприлике 8В. Није трансформативно, али има смисла за мали објекат са ограниченим ПДУ капацитетом.

СФФ-8472 дигитални дијагностички надзор уграђен у усаглашене модуле омогућава вам да пратите потрошњу енергије у реалном времену уз температуру и квалитет сигнала. Вреди омогућити на било ком прекидачу који га подржава.

 

Изузетак од 1,1 В: СВаП{1}}ограничене апликације

 

Један произвођач -БотБлок- тврди да је 1,1В 10ГБАСЕ-Т СФП модул посебно дизајниран за дронове, роботику и подморске апликације. Ограничења величине, тежине и снаге (СВаП) у овим окружењима чине стандардне модуле од 2,5 В непрактичним. Нисам лично тестирао ове јединице, тако да не могу да гарантујем за стварне-светске перформансе, али приступ има смисла: редизајнирајте унутрашња кола у потпуности уместо да чекате следеће смањење процеса чипа.

Ово неће заменити примену центара података. Али они показују да под од 2-2,5 В није основно ограничење физике – то је тачка економске оптимизације за мејнстрим тржишта.

 

Кад бакар још губи

 

Упркос побољшању снаге, 10г бакарни сфп примопредајник остаје неприкладан за неколико сценарија. Примене вертикалних стубова у зградама-ограничења дужине кабла и разматрања ЕМИ фаворизују влакна. Окосница кампуса повезује преко 100 метара-очигледно оптичке територије. Било која примена која захтева кашњење испод 1 μс по скоку.

Модули такође никада нису постигли паритет цена са 10Г-СР оптиком. Квалитетан 10ГБАСЕ-Т примопредајник ради отприлике 6-8 пута више од трошкова еквивалентних 850нм СФП+ модула. Једначина трошкова има смисла само када постојећа Цат6а/Цат7 инфраструктура надокнађује премију по порту или када РЈ45 повезивање крајњих тачака покреће захтев.

 

 

Будући правац: 25ГБАСЕ-Т и скалирање снаге

 

Индустрија се креће ка 25ГБАСЕ-Т, а прве индиције указују на то да ће потрошња енергије износити између 3В и 5В за модуле прве{4}}генерације. Историја сугерише да ће тај број значајно пасти у року од 3-4 године како дизајн чипова буде сазревао.

За сада, 10ГБАСЕ-Т на испод-2,5В представља практичну слатку тачку-довољну енергетску ефикасност за примену умерене густине, широку компатибилност са постојећом кабловском инфраструктуром и довољно зрелог силицијума да су се поремећаји у ланцу снабдевања у великој мери стабилизовали.

Модули нису савршени. Никада неће бити. Али побољшања енергетске ефикасности од 2018. године су их померила са „повременог решења за ивице кућишта“ на „легитимну опцију првог-избора“ за повезивање унутар-рекова и суседних-рекова у окружењима са успостављеним бакарним инсталацијама.

То је значајан помак, чак и ако техничке расправе ретко добијају пажњу коју заслужују.