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SFF-8636——QSFP 管理

SFF-8636(线缆环境管理接口)是四通道 QSFP 系列(QSFP+ 40G、QSFP28 100G 以及大多数 QSFP56 200G 模块)的管理规范,也适用于 CXP、microQSFP 等相关并行封装形式。它是 SFF-8436 的后继者,保留了其存储器布局,并通过 2.x 系列版本持续演进。光纤通道和 InfiniBand 的 QSFP 模块也使用本规范。版本字节和修订历史: 规范版本。

单一地址,分页存储器

与 SFP 的两个器件不同,QSFP 模块通过 两线接口只在单一地址(A0h)上响应:

  • 下层 00h 页(字节 0–127)始终可见:状态、中断标志、实时监测值、控制,以及页选择字节 127。
  • 上层页(字节 128–255)通过写入字节 127 切换:00h 页为身份信息,01h 页为应用选择表,02h 页为用户 EEPROM,03h 页为阈值和通道控制,20h–21h 为可选页。

仅有 00h 页的模块会置位平坦存储器位(字节 2 位 2)。多模块主机总线通过 ModSelL 引脚仲裁,而非通过地址。从 2.x 版本起允许总线速率最高达 400 kHz。

下层 00h 页 — 状态和控制

字节块说明
0标识符0Dh QSFP+,11h QSFP28(SFF-8024)
1版本合规性该映射遵循的 SFF-8436/8636 版本
2状态位 2 平坦存储器,位 1 IntL 置位,位 0 数据未就绪
3–21中断标志3 每通道 Rx/Tx LOS,4 Tx fault,5 Tx/Rx LOL(CDR 锁定),6 温度告警/预警,7 Vcc,9–10 Rx power,11–12 Tx bias,13–14 Tx power;锁存类型,读取后清除
22–33模块监测值温度(22–23)、Vcc(26–27);格式与 SFP 相同
34–81通道监测值Rx power 通道 1–4(34–41)、Tx bias(42–49)、Tx power(50–57),其余至 81 为保留/厂商专用 — 按通道诊断
86Tx 禁用位 0–3,每通道一位
87–88速率选择Rx(87)和 Tx(88),每通道 2 位 — 速率选择
89–92、94–97应用选择按通道,指向 01h 页的索引
93电源控制位 0 功率覆盖,位 1 功率设置(1 = 低功率),位 2 使能 5–7 级,位 3 使能 8 级
98CDR 控制位 7–4 每通道 Tx CDR 开启,3–0 Rx CDR 开启 — CDR
100–106中断掩码每个标志对应一个掩码位
107最大功率×0.1 W,用于 8 级模块(rev 2.10)
119–122密码修改厂商自定义
123–126密码输入厂商自定义 — 通常是写保护密码所在处
127页选择读取 128–255 之前须先写入

上层 00h 页 — 身份信息

字节字段说明
128标识符与字节 0 相同
129扩展标识符位 7–6 功率等级 1–4,位 5 声明 8 级,位 4 存在 CLEI,位 3 存在 Tx CDR,位 2 存在 Rx CDR,位 1–0 功率等级 5–7
130连接器0Ch MPO 1×12,07h LC,23h 无可分离连接器(DAC/AOC)
131–138规范合规性131 10/40G 以太网(位 7 = 使用字节 192)、132 SONET、133 SAS/SATA、134 GbE、135–138 光纤通道 — 合规代码
139编码05h 64B/66B,08h PAM4(注意:数值与 SFP 表不同)
140标称比特率每通道 ×100 Mb/s;FFh 时见字节 222
141扩展速率选择—
142–146链路长度SMF 单位 km,OM3 ×2 m,OM2 单位 m,OM1 单位 m,铜缆以米为单位或 OM4 ×2 m
147器件技术发射机类型半字节(见下文)+ 波长控制、制冷、APD/PIN、可调谐位
148–163厂商名称16 个 ASCII 字符 — 厂商字段
164扩展模块InfiniBand 速率位(SDR…EDR)
165–167厂商 OUI—
168–183厂商 PN—
184–185厂商版本2 个 ASCII 字符
186–189波长与容差×0.05 nm 和 ×0.005 nm;铜缆:2.5/5/7/12.9 GHz 处的衰减
190最高壳温°C
191CC_BASE128–190 的校验和 — 校验和
192扩展合规性SFF-8024 表 4-4 代码(100GBASE-SR4 = 02h,CWDM4 = 06h…)
193–195选项均衡/加重控制,CDR 开关和 LOL 标志,静噪,提供了哪些页
196–211厂商序列号—
212–219日期代码YYMMDD + 2 位批次
220诊断监测类型Rx power 平均值/OMA,是否已实现 Tx power 监测
221增强选项初始化完成标志、速率选择声明方式、Tx 禁用快速模式
222扩展比特率当字节 140 = FFh 时为 ×250 Mb/s
223CC_EXT192–222 的校验和
224–255厂商专用—

字节 147 — 发射机技术(位 7–4)

值技术值技术
0h850 nm VCSEL8h其他/未定义
1h1310 nm VCSEL9h1490 nm DFB
2h1550 nm VCSELAh铜缆,无均衡
3h1310 nm FPBh铜缆,无源均衡
4h1310 nm DFBCh铜缆,近端和远端限幅有源
5h1550 nm DFBDh铜缆,远端限幅有源
6h1310 nm EMLEh铜缆,近端限幅有源
7h1550 nm EMLFh铜缆,线性有源均衡器

位 3–0:波长控制、制冷型发射机、APD(1)与 PIN(0)探测器、可调谐。这些技术分别是什么:激光器。

其他页

页内容
01h应用选择表(AST)— 用于 SFF-8079 式选择的已声明应用;很少使用
02h用户 EEPROM(128–255);当字节 129 位 4 置位时为 CLEI 代码
03h阈值:模块级 128–175(温度、Vcc)、通道级 176–223(Rx power、Tx bias、Tx power);通道控制 226–241(Tx 输入均衡、Rx 输出加重和幅度、静噪和输出禁用);通道监测掩码 242–253
20h–21h可选扩展功能,在字节 195 位 0 中声明

阈值含义:阈值与告警。

功率等级

字节 129 声明等级,字节 93 让主机可以将模块从低功率状态释放并使能 5–8 级,字节 107 给出 8 级的确切最大值。如果主机读到的等级超出其端口的供电能力,会让模块保持在低功率状态;电源与热管理 资料列出了各等级及其现象。

中断和 LOL

当字节 3–21 中任意未被屏蔽的标志置位时,IntL 变为低电平;主机读取这些标志即可将其清除。LOL 标志(字节 5)是 CDR 的锁定指示,也是速率不匹配最快显现的迹象,参见速率问题。

主机读取的内容

插入 → 等待数据就绪 → 读取下层 0–127 和上层 00h → 校验 CC_BASE/CC_EXT → 解码标识符、连接器、合规性和字节 192、厂商块 → 检查功率等级 → 释放低功率 → 配置 CDR/速率 → 清除 Tx 禁用 → 轮询监测值和标志。步骤顺序和时序: 主机执行的操作。

在 CodingBox 中

CodingBox 读取所有存在的页,在 EEPROM editor 中以标签页形式显示,并标注每个字段,在 Check transceiver 中解码字节 147 和合规性字节,在 DDM 中绘制四条通道的曲线,并在写入时重新计算 CC_BASE 和 CC_EXT。

完整寄存器表格:下层页 00h 映射(标志、监测值、控制)和上层页映射(身份信息、阈值、通道控制)。


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