功率等级、低功耗与过热
模块的功耗从不到 1 W 到 20 W 不等,而端口的供电能力是有限的。当模块需要的功率超过端口能提供的上限时,会被锁定在低功率状态或直接关闭;运行温度过高的模块会加速老化并降频。这两种情况在读出功率等级和温度之前,看起来都像是“模块不稳定”。
功率等级
每个模块都在身份信息块中声明自己的等级;主机会在开启高功率之前将其与端口的额定值对比。
| 系列 | 声明位置 | 等级 |
|---|---|---|
| SFP / SFP+ / SFP28 | SFF-8472 A0h byte 64(options)、byte 93 | 等级 1 ≤ 1.0 W · 等级 2 ≤ 1.5 W · 等级 3 ≤ 2.0 W |
| QSFP+ / QSFP28 | SFF-8636 byte 129(bits 7–6、5、1–0)、最大功率 byte 107 | 1 ≤ 1.5 W · 2 ≤ 2.0 · 3 ≤ 2.5 · 4 ≤ 3.5 · 5 ≤ 4.0 · 6 ≤ 4.5 · 7 ≤ 5.0 · 8 > 5.0 |
| QSFP-DD / OSFP / SFP-DD(CMIS) | page 00h byte 200(class)、byte 201(最大功率 ×0.25 W) | 1 ≤ 1.5 W · 2 ≤ 3.5 · 3 ≤ 7 · 4 ≤ 8 · 5 ≤ 10 · 6 ≤ 12 · 7 ≤ 14 · 8 > 14 |
典型实测功耗:10G SR SFP+ 约 0.8 W;100G LR4 QSFP28 约 3.5–4.5 W;400G DR4 QSFP-DD 8–12 W;800G OSFP 14–18 W;400ZR 相干模块 15–20 W。
低功率模式
每一个 QSFP 类和 CMIS 模块上电后都先进入低功率模式(数百 mW,激光器关闭),以便主机安全地读取其身份信息和功率等级。之后主机会将其释放到高功率状态——也可能不会:
| 现象 | 原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 模块已识别,无 Tx,主机日志显示“power class exceeds port” | class 字节的取值超出端口的支持范围 | 更换更低等级的模块,或使用支持该等级的端口/平台;如果只是字节写错而与硬件不符,直接更正即可 |
| CMIS 模块停留在 ModuleLowPwr(state 2) | 主机从未置位高功率信号,或模块固件握手失败 | 确保主机固件支持该模块的 CMIS 版本;重新上电;参见 CMIS 问题 |
| 模块在一台交换机上正常工作,换到另一台就停留在低功率 | 端口功率预算不同(例如 3.5 W 与 5 W 的 QSFP28 笼位) | 核查平台端口规格 |
| LPMode 引脚按设计被置位 | 部分主机在配置完成前会一直保持 LPMode 为高电平 | 启用端口 / 关闭强制低功率 |
LPMode 硬件引脚和软件低功率位(SFF-8636 byte 93,CMIS byte 26)都能将模块压制在低功率状态;其中任意一个置位就足够。
过热
- 模块在 DDM 中上报壳体温度(商用级典型范围为 −5…+70 °C;SFF-8636 byte 190 中声明最高壳体温度)。
- 超过高温预警/告警阈值后模块会置位标志;许多主机在出现温度告警时会 禁用端口,另一些则让模块降频——炎热天气里间歇性掉线就是其特征。
- 热源:密集的面板(每个邻位都是一个热源)、气流受阻、前出风与后出风制冷方向不匹配、需要制冷的 EML/DWDM 模块和 400G+ DSP,以及 10GBASE-T 铜缆 SFP+ 模块(在 1.5 W 的设计中实际消耗 2.5–4 W)。
- 长期影响:温度每升高约 10 °C,激光器寿命大致减半——见 失效。
检查清单
- 读取模块的功率等级,与端口的额定值对比。
- 确认模块已进入高功率状态(存在 Tx;CMIS 状态为 Ready)。
- 读取温度及其阈值,与邻近模块对比。
- 检查气流方向和挡板;空置的笼位应保持加盖。
- 对于 400G+/相干模块,确认主机明确支持该模块的功率等级——许多第一代 QSFP-DD 端口只能支持到等级 6 或 7。
在 CodingBox 中
Check transceiver 页面显示声明的功率等级; DDM 将实时温度与模块自身的阈值对比并记录趋势,因此一个只在夏天下午 3 点出问题的模块也能在趋势曲线中被发现。功率等级字节可以在 EEPROM editor 中编辑——只应用来使其与真实硬件相符,绝不能用来欺骗端口去驱动一个它无法散热的模块。
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