CodingBox ドキュメント

レーンごとの診断:QSFP と CMIS

4レーンまたは8レーンのモジュールは、温度と電源は1つずつですが、レーザーと受信器は4個または8個あり、それぞれが独自のバイアス、Tx パワー、Rx パワーを持ちます。そのため、QSFP クラスと CMIS モジュールの診断はレーンごとに構成されており、典型的な隠れた障害は、モジュール全体としては正常に見えながら、1本のレーンだけが劣化しているケースです。

SFF-8636(QSFP+、QSFP28)

すべての情報は、ページ化されたメモリを持つ1つの2線アドレスに収められています(SFF-8636を参照)。単位は SFF-8472 と同じです。

下位ページ(ライブ値とフラグ)

バイト内容
3レーンごとの Tx LOS(ビット7–4)/Rx LOS(ビット3–0)
4レーンごとの Tx 適応等化障害/Tx 障害
5レーンごとの Tx LOL/Rx LOL(CDRを参照)
6–7温度と Vcc のアラーム/警告フラグ
9–14レーンごとの Rx パワー、Tx バイアス、Tx パワーのアラーム/警告フラグ
22–23モジュール温度
26–27モジュール Vcc
34–41Rx パワー、レーン1–4(各2バイト)
42–49Tx バイアス、レーン1–4
50–57Tx パワー、レーン1–4

上位ページ 03h(しきい値): モジュール(温度、Vcc)はバイト 128–175、チャネル(Rx パワー、Tx バイアス、Tx パワー)はバイト 176–223 にあります。Tx パワーの監視が実装されているかどうかは、上位ページ 00h のバイト 220 でアドバタイズされます。多くの 40G モジュールは Rx のみを報告します。

CMIS(QSFP-DD、OSFP、QSFP112、SFP-DD)

CMIS は、モジュールレベルとレーンレベルのデータを分離しており、8レーンまで対応します(それ以上はバンクで拡張)。

場所内容
下位ページ バイト 8–13モジュールレベルのフラグ
下位ページ バイト 14–25モジュールの監視項目:温度(14–15)、Vcc(16–17)、補助1–3
ページ 02hモジュールおよびレーンのしきい値
ページ 11h バイト 134–153レーンフラグ(LOS、LOL、Tx 障害、パワー/バイアスアラーム)
ページ 11h バイト 154–169Tx パワー、レーン1–8
ページ 11h バイト 170–185Tx バイアス、レーン1–8(ページ 01h でアドバタイズされるスケーリング係数付き)
ページ 11h バイト 186–201Rx パワー、レーン1–8

どの監視項目が存在するかはページ 01h(Tx バイアス/パワー/Rx パワー、温度、Vcc についてはバイト 160)でアドバタイズされるため、ホスト(あるいは CodingBox)はどのフィールドを信頼すべきか判断できます。

Versatile Diagnostics Monitoring(VDM)

CMIS は、アナログ監視項目に加えて任意のレイヤーを追加します。ページ 20h–2FhVDMです(20h–27h がディスクリプタ、28h–2Fh がサンプル)。観測項目はモジュールごとにアドバタイズされ、以下を含むことがあります。

  • レーンごと、ホスト側とメディア側のFEC 前ビット誤り率FEC エラー数
  • 電気(ホスト)側と光(メディア)側インターフェースのSNR
  • レーザー温度、その他モジュール固有の値
  • 独自のしきい値を持つフラグ

FEC 前 BER は、PAM4 リンクにおける最も早い警告です。Rx パワーがまだ正常に見えていても、FEC が訂正しきれなくなるずっと前から上昇し始めます。400G/800G ファブリックでは、トレンドを追うべき指標です(AI クラスターを参照)。

マルチレーンデータの正しい読み方

  • レーン同士を比較する。 4本すべてが「範囲内」に見えても、1本が他より 3 dB 低ければそれは障害です。
  • レーンごとにバイアスを確認する。 1つのレーザーが他より速く劣化している場合、まずここに現れます。
  • ブレークアウトに注意する。 4×25G モジュールを4本のリンクに分解した場合、1本のレーンの不良は4本のリンクのうち1本が不良であることを意味し、「モジュール全体が25%劣化した」わけではありません。
  • LOL/LOS もレーンごとです。 マルチレーンリンクで単一レーンの LOL が発生した場合、それはそのレーンの CDR または入力信号の問題です。

CodingBox では

DDM 画面は、Rx パワー、Tx パワー、バイアスをレーンごとに、レーンごとのしきい値とともに表示し、経時的にログへ記録します。これは、LACP が隠してしまう単一レーンの故障を捉えられる視点です(故障を参照)。CMIS モジュールでは、EEPROM editor がページ 11h とモジュールの状態を併せて表示します。

VDM の観測項目の全リスト、F16 形式、そしてホストの FEC カウンターと合わせて FEC 前 BER を読む方法:VDM と FEC 指標


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