전력 등급과 모듈 유형별 소비 전력
스위치 케이지가 공급할 수 있는 3.3 V 전력에는 정해진 한도가 있고, 제거할 수 있는 열의 양에도 한도가 있습니다. 모듈은 자신에게 필요한 등급을 선언하고, 호스트는 이를 케이지가 감당할 수 있는 값과 비교하며, 둘이 맞지 않으면 모듈이 저전력 상태에 갇히거나 포트가 과열되는 형태로 나타납니다. 이 페이지는 양쪽 모두를 위한 참고 자료입니다 — 폼 팩터별 전력 등급 구간과 이를 전달하는 바이트, 그리고 실제 모듈이 소비하는 와트 수치이며, 케이지 한도, PSU 용량 산정, 냉각 계산에 씁니다.
폼 팩터별 전력 등급 구간
| 제품군 | 선언 위치 | 등급 구간 |
|---|---|---|
| SFP/SFP+/SFP28(SFF-8472, SFF-8431) | A0h 바이트 64 비트 1–0(전력 레벨 2/3), 바이트 66 비트…(리비전에 따라 다름) | Level I ≤ 1.0 W · Level II ≤ 1.5 W · Level III ≤ 2.0 W(SFF-8431 Rev 4.1에서 level 3 추가); 2 W 초과는 MSA 범위 밖 |
| XFP(INF-8077i) | 바이트 220 비트 7–6 | Level 1 ≤ 1.5 W · 2 ≤ 2.5 W · 3 ≤ 3.5 W · 4 > 3.5 W |
| QSFP+(SFF-8636) | 바이트 129 비트 7–6 | Class 1 ≤ 1.5 W · 2 ≤ 2.0 · 3 ≤ 2.5 · 4 ≤ 3.5 W |
| QSFP28(SFF-8636 Rev 2.x) | 바이트 129 비트 1–0(class 5–7), 바이트 107(class 8 최대 전력 ×0.1 W) | Class 5 ≤ 4.0 W · 6 ≤ 4.5 · 7 ≤ 5.0 · 8 = 바이트 107의 값 |
| QSFP-DD/OSFP/SFP-DD/QSFP-DD800(CMIS) | 페이지 00h 바이트 200 비트 7–5(class), 바이트 201(최대 전력 ×0.25 W) | Class 1 ≤ 1.5 W · 2 ≤ 3.5 · 3 ≤ 7 · 4 ≤ 8 · 5 ≤ 10 · 6 ≤ 12 · 7 ≤ 14 · 8 > 14 W(바이트 201) |
| OSFP MSA 케이지 | 기계/열 사양 | 일체형 히트싱크 기준 최대 25–30 W; OSFP-XD/OSFP224는 그 이상 |
| CFP/CFP2/CFP4 | MDIO 레지스터 | 최대 32 W/12 W/6 W |
저전력 모드가 있는 모든 제품군에서 그 값은 ≤ 1.5 W이며, 호스트는 등급을 확인한 뒤에만 이를 해제합니다(전력과 발열, 호스트 초기화).
실제 모듈의 일반적인 소비 전력
여기 값들은 흔히 쓰이는 제품의 데이터시트에 나온 일반적인 최댓값이며, class는 선언된 상한이고 소비 전력은 실측값입니다.
| 모듈 | 일반적인 소비 전력 | 일반적인 class | 비고 |
|---|---|---|---|
| 1000BASE-SX/LX SFP | 0.5–0.8 W | I | — |
| 1000BASE-T SFP | 1.0–1.3 W | I/II | PHY 내장, 발열 있음 |
| 1000BASE-ZX/EZX | 0.8–1.2 W | I/II | — |
| 10GBASE-SR SFP+ | 0.6–0.8 W | I | VCSEL, CDR 불필요 |
| 10GBASE-LR SFP+ | 0.8–1.0 W | I | — |
| 10GBASE-ER/ZR SFP+ | 1.2–1.5 W | II | APD 수신기, 경우에 따라 TEC |
| 10G DWDM 튜너블 SFP+ | 1.5–2.0 W | II/III | TEC와 튜닝 |
| 10GBASE-T SFP+(30 m/80 m) | 1.8–2.5 W | II/III | 많은 케이지의 한도를 초과함, 플랫폼을 확인 |
| 10G BiDi SFP+ | 0.8–1.0 W | I | — |
| 25GBASE-SR/LR SFP28 | 0.8–1.2 W | I | CDR 내장 |
| 40GBASE-SR4 QSFP+ | 1.2–1.5 W | 1 | — |
| 40GBASE-LR4 QSFP+ | 3.0–3.5 W | 4 | DFB 4개 + MUX |
| 100GBASE-SR4 QSFP28 | 2.0–3.5 W | 3/4 | — |
| 100G PSM4/DR/CWDM4 QSFP28 | 3.0–3.5 W | 4 | — |
| 100GBASE-LR4 QSFP28 | 3.5–4.5 W | 4/5/6 | 일부 모델은 TEC 탑재 |
| 100GBASE-ER4/ER4-lite | 4.5–5.5 W | 6/7 | SOA 또는 고출력 레이저 |
| 200G FR4/DR4 QSFP56 | 5–6 W | 7/8 | PAM4 DSP |
| 400GBASE-SR8/DR4 QSFP-DD | 8–10 W | 4/5 | 소비 전력 대부분이 DSP |
| 400GBASE-FR4/LR4 QSFP-DD | 9–12 W | 5/6 | EML 레이저 |
| 400G ZR(QSFP-DD)/ZR+(OSFP) | 15–20 W/18–24 W | 8 | 코히어런트 DSP, QSFP-DD ZR은 발열 때문에 80 km로 제한되는 경우가 많음 |
| 400G LPO | 4–6 W | 2/3 | DSP 없음(DSP와 LPO) |
| 800G SR8/DR8 OSFP/QSFP-DD800 | 13–16 W | 7/8 | — |
| 800G 2×FR4/2×LR4 | 15–18 W | 8 | — |
| 800G ZR/ZR+ | 22–28 W | 8 | 대부분 OSFP |
| 1.6T DR8(OSFP224/OSFP-XD) | 20–30 W | 8 | 초기 제품 |
| 패시브 DAC | 0 W | 1/I | EEPROM만 있음 |
| ACC(리니어 액티브 구리) | 끝단당 0.5–1 W | 1/I | — |
| AEC(리타이밍 구리) | 400/800G에서 끝단당 3–6 W | 2/3 | — |
| AOC 10G/25G | 끝단당 0.5–1 W | I | — |
| AOC 100G/400G/800G | 끝단당 2/4–5/6–8 W | 3/2/3 | — |
대략적인 순서는 VCSEL SR < DFB LR < EML/TEC ER-ZR < PAM4 DSP < 코히어런트이며, 400G 이상 모듈에서는 DSP가 전체 소비 전력의 절반 이상을 차지합니다(모듈 전자 회로).
공급, 전류, 돌입 전류
| 항목 | 값 | 비고 |
|---|---|---|
| 공급 전압 | 모듈 커넥터 기준 3.3 V ± 5 %(3.135–3.465 V) | DDM의 Vcc 판독값은 이 범위 안에 있어야 함(온도와 전압) |
| class 한도에서의 전류 | 1.5 W → 0.45 A, 3.5 W → 1.06 A, 8 W → 2.4 A, 14 W → 4.2 A, 25 W → 7.6 A | 케이지당 값이며, 고밀도 장비는 3.3 V 레일에서 수십 A가 필요함 |
| 핫플러그 돌입 전류 | MSA가 상한을 규정(정상 상태 대비 슬루율과 피크); 호스트는 케이지별로 전류를 제한함 | 이를 초과하는 모듈은 포트 보호 장치를 작동시킴 |
| 저전력 모드 | ≤ 1.5 W | 관리 기능은 살아 있고 Tx는 꺼지고 DSP는 유휴 상태 |
| OSFP/QSFP-DD는 12 V를 쓰나요? | 아닙니다 — 여기서 다루는 플러거블은 모두 3.3 V만 사용 | CFP 계열과 일부 라인카드 옵틱스는 추가 레일을 사용 |
발열과 냉각
| 항목 | 경험칙 |
|---|---|
| 와트 → BTU/h | × 3.412 |
| 케이스 온도 한도 | 지정된 열 측정 지점 기준 70 °C(상용 등급); class 한도는 이 온도를 기준으로 정의됨(온도 등급) |
| 케이지 통풍 | 모듈의 열은 케이지의 히트싱크와 호스트의 통풍을 통해 빠져나감; 흡기구가 막히거나 통풍 방향이 반대가 되면 앞줄부터 과열됨 |
| 랙 단위 | 32 × 400G FR4 ≈ 350 W, 64 × 800G ≈ 옵틱스만으로 1 kW — 스위치 ASIC 자체와 맞먹는 수준 |
| 코히어런트 | 20 W 이상인 400ZR+에는 OSFP나 라이딩 히트싱크 케이지가 필요함; QSFP-DD 버전은 전송 거리를 낮추거나 뜨겁게 동작함 |
한도 초과의 징후와 호스트의 대응: 전력과 발열.
전력 기준으로 선택하기
- 케이지 한도는 플랫폼의 하드웨어 가이드에서 확인합니다(포트별, 때로는 그룹별).
- 위의 바이트에 선언된 모듈의 class와 비교합니다 — 데이터시트의 일반값이 아니라 이 값을 기준으로 합니다.
- 10GBASE-T SFP+, ZR/튜너블 SFP+, 400G ZR, 800G 모듈은 반드시 별도로 확인합니다.
- 고밀도 장비에서 PSU 용량을 산정할 때는 옵틱스 전력을 모두 더해 ASIC과 팬의 전력 예산에 합산합니다.
- 링크가 허용하는 한 LPO나 더 낮은 class의 PMD를 선택합니다 — 전력은 곧 냉각과 비용의 문제이기도 합니다.
CodingBox에서
선언된 전력 등급과 최대 전력 바이트는 SFF-8472, SFF-8636, CMIS 모듈의 Check 화면에 표시됩니다. 이 값을 편집해도 모듈이 실제로 소비하는 전력은 바뀌지 않으며, 호스트가 믿는 값만 바뀝니다 — 실제 소비 전력보다 낮은 class로 코딩하면 정상적인 저전력 유지 대신 포트 보호 장치가 작동합니다(Check transceiver, EEPROM editor).