OSFP-XD
OSFP-XD(Octal Small Form-factor Pluggable, eXtra Density) 将 OSFP 的电气通道数从八条翻倍到十六条,同时保持 OSFP 的面板尺寸。采用 100G 通道时,目前每个模块可达 1.6 Tb/s;采用 200G 通道时可达 3.2 Tb/s。它由一批交换机、芯片和光学厂商组建的 OSFP-XD MSA(成立于 2022 年)制定,作为 51.2T 和 102.4T 交换机世代以及 AI 网络架构的密度演进路径,是 OSFP224 的替代方案(后者通过提升八条通道的速率同样达到 1.6T)。其基础封装形式参见 OSFP。
关键信息
| 通道数 × 速率 | 16 × 100G(106.25 GBd PAM4)→ 1.6T;16 × 200G(212.5 GBd)→ 3.2T |
| 总速率 | 1.6T(第一代)、3.2T(下一代) |
| 电气接口 | 16 通道主机接口,每通道 100G(1.6T 表示为 2 × 800GAUI-8 或 1.6TAUI-16 类别);后续升级到每通道 200G |
| 光学 PMD | 1.6T DR8(8 × 200G λ)、2 × 800G DR4 / 2 × 800G 2×FR4(双端口)、1.6T 2×FR4、MMF SR16/VR16 变体;3.2T 光模块随后推出 |
| 连接器 | 2 × MPO-12 APC / MPO-16 APC、2 × LC 双工、1.6T DAC/AEC |
| 功耗 | 高于 OSFP 的功耗等级,处于数十瓦级别(MSA 规定范围内最高约 40 W);集成散热片,高度和宽度与 OSFP 相同 |
| 管理 | CMIS 5.x,标识符 21h(带 CMIS 的 OSFP-XD);16 条通道分布在0–1 号库 |
| 应用场景 | 51.2T/102.4T 交换机上的 1.6T 端口(1RU 内 32 个 1.6T 端口)、InfiniBand XDR 双端口、AI 后端网络架构 |
为什么是十六条通道
| 通往 1.6T 的路径 | 通道数 | 通道速率 | 要求 |
|---|---|---|---|
| OSFP-XD | 16 | 100G | 支持每通道 100G SerDes 的主机 ASIC(现已可用);连接器更密集,散热需求更高 |
| OSFP224 | 8 | 200G | 支持每通道 200G SerDes 的主机 ASIC;信道更紧凑,但引脚数减半 |
OSFP-XD 使 1.6T 端口可以基于当前的 100G SerDes 构建,这也是它最先出现在高基数交换机面板上的原因:一颗 51.2T ASIC 暴露出 512 条 100G 通道,32 个 OSFP-XD 笼子在单个机架单元内即可全部容纳。当 200G SerDes 成为主流后,同样的笼子每个模块可承载 3.2T。
机械与散热
- 面板密度与 OSFP 相同:每 1RU 32(或 36)个模块;模块宽度和高度不变,仅因新增第二排触点而略微加长。
- 连接器:信号触点数量是 OSFP 的两倍,在金手指上呈双排排列,推出时即通过每通道 100G 认证,并按每通道 200G 的目标设计。
- 向下兼容的笼子:OSFP-XD 端口可接受标准 OSFP(8 通道)模块,后者使用外侧一排触点,以 400G/800G 运行。
- 集成散热片:与 OSFP 相同,同样分为鳍片式(交换机)与驮式散热片(网卡)两种;16 通道 DSP 光模块功耗更高,使气流成为限制因素 (功耗与散热)。
规范
- OSFP-XD MSA 硬件规范:机械、电气、热学定义;2022 年首次发布,此后历经多次修订。
- 光学 PMD 来自 IEEE 802.3dj(200G/λ:1.6TBASE-DR8、800GBASE-DR4),以及 2×FR4 和 MMF 变体的 MSA 规范 (以太网世代, 光接口 MSA)。
- 管理接口:CMIS,标识符 21h 已在 SFF-8024 中注册。
管理接口
CMIS 带有两个库:通道 1–8 位于 0 号库,通道 9–16 位于 1 号库(低位字节 126 用于为 10h–3Fh 页选择库)。应用描述符描述 16 主机通道的应用(一条 1.6T 数据通路)及其拆分方式(2 × 800G、4 × 400G、8 × 200G);ConfigStatus 和数据通路状态按库分别读取 (CMIS 通道页面映射)。功耗等级字节和 MaxPower 反映了更大的功耗范围。
兼容性说明
- OSFP-XD 模块不适配 OSFP 或 QSFP-DD 端口;OSFP-XD 端口可接受 OSFP 模块。
- 双端口 XD 模块提供两个 800G 端口;1:2 和 1:4 分支线缆遵循 InfiniBand NDR/XDR 规范 (IB 布线)。
- 十六条通道使每个端口可能出现故障的环节翻倍;对两个库的逐通道 FEC 前误码率和接收端监测是运维基线 (VDM 与 FEC 指标, 链路可靠性)。
- 1.6T 下的无源 DAC 长度被限制在远小于一米;AEC 和光模块即使在机架内部也占主导 (AI 集群布线)。
在 CodingBox 中
CodingBox 通过 CMIS 解码器读取 OSFP-XD 的两个库:标识符 21h、功耗等级、应用描述符、模块和数据通路状态,以及全部十六条通道的逐通道 DDM,均显示在 Check transceiver、EEPROM editor 和 DDM 中。需要配备带 OSFP-XD 笼子、且电源功率满足该模块功耗等级的编程座 (编程器)。