Lớp công suất và mức tiêu thụ điển hình theo loại module
Một cage trên switch cấp một ngân sách công suất 3,3 V cố định và tản đi một lượng nhiệt cố định. Module khai báo cấp công suất nó cần, host so sánh với khả năng của cage, và sự lệch nhau thể hiện ra thành một module bị kẹt ở chế độ công suất thấp hoặc một cổng quá nhiệt. Trang này là nơi tra cứu cho cả hai phía: thang mức công suất theo từng form factor cùng các byte mang thông tin đó, và công suất thực tế mà các module thật sự tiêu thụ — dùng cho giới hạn cage, tính cỡ PSU và tính toán làm mát.
Thang mức công suất theo form factor
| Họ | Nơi khai báo | Thang mức công suất |
|---|---|---|
| SFP / SFP+ / SFP28 (SFF-8472, SFF-8431) | byte 64 bit 1–0 của A0h (power level 2/3), byte 66 bit… tùy theo phiên bản | Level I ≤ 1,0 W · Level II ≤ 1,5 W · Level III ≤ 2,0 W (SFF-8431 Rev 4.1 bổ sung level 3); > 2 W nằm ngoài MSA |
| XFP (INF-8077i) | byte 220 bit 7–6 | Level 1 ≤ 1,5 W · 2 ≤ 2,5 W · 3 ≤ 3,5 W · 4 > 3,5 W |
| QSFP+ (SFF-8636) | byte 129 bit 7–6 | Class 1 ≤ 1,5 W · 2 ≤ 2,0 · 3 ≤ 2,5 · 4 ≤ 3,5 W |
| QSFP28 (SFF-8636 Rev 2.x) | byte 129 bit 1–0 (lớp 5–7), byte 107 (công suất tối đa của lớp 8 ×0,1 W) | Lớp 5 ≤ 4,0 W · 6 ≤ 4,5 · 7 ≤ 5,0 · 8 = giá trị trong byte 107 |
| QSFP-DD / OSFP / SFP-DD / QSFP-DD800 (CMIS) | byte 200 bit 7–5 của trang 00h (lớp công suất), byte 201 (công suất tối đa ×0,25 W) | Lớp 1 ≤ 1,5 W · 2 ≤ 3,5 · 3 ≤ 7 · 4 ≤ 8 · 5 ≤ 10 · 6 ≤ 12 · 7 ≤ 14 · 8 > 14 W (byte 201) |
| OSFP MSA cage | đặc tả cơ khí/nhiệt | tới 25–30 W với bộ tản nhiệt tích hợp; OSFP-XD/OSFP224 cao hơn |
| CFP / CFP2 / CFP4 | thanh ghi MDIO | tới 32 W / 12 W / 6 W |
Chế độ công suất thấp là ≤ 1,5 W cho mọi họ module có chế độ này; host chỉ giải phóng nó sau khi xác thực xong cấp công suất (Công suất & nhiệt, Khởi tạo host).
Mức tiêu thụ điển hình của module thực tế
Các giá trị là mức tối đa điển hình lấy từ datasheet của các sản phẩm phổ biến; lớp công suất là trần công suất đã khai báo, còn mức tiêu thụ là công suất đo được thực tế.
| Module | Mức tiêu thụ điển hình | Class thường gặp | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| 1000BASE-SX / LX SFP | 0,5–0,8 W | I | — |
| 1000BASE-T SFP | 1,0–1,3 W | I / II | có PHY bên trong; ấm |
| 1000BASE-ZX / EZX | 0,8–1,2 W | I / II | — |
| 10GBASE-SR SFP+ | 0,6–0,8 W | I | VCSEL, không cần CDR |
| 10GBASE-LR SFP+ | 0,8–1,0 W | I | — |
| 10GBASE-ER / ZR SFP+ | 1,2–1,5 W | II | bộ thu APD, đôi khi có TEC |
| 10G DWDM tunable SFP+ | 1,5–2,0 W | II / III | TEC và điều chỉnh bước sóng |
| 10GBASE-T SFP+ (30 m / 80 m) | 1,8–2,5 W | II / III | vượt quá nhiều loại cage; kiểm tra nền tảng |
| 10G BiDi SFP+ | 0,8–1,0 W | I | — |
| 25GBASE-SR / LR SFP28 | 0,8–1,2 W | I | có sẵn CDR |
| 40GBASE-SR4 QSFP+ | 1,2–1,5 W | 1 | — |
| 40GBASE-LR4 QSFP+ | 3,0–3,5 W | 4 | 4 DFB + bộ ghép kênh |
| 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 | một số có TEC |
| 100GBASE-ER4 / ER4-lite | 4,5–5,5 W | 6 / 7 | SOA hoặc laser công suất cao |
| 200G FR4 / DR4 QSFP56 | 5–6 W | 7 / 8 | DSP PAM4 |
| 400GBASE-SR8 / DR4 QSFP-DD | 8–10 W | 4 / 5 | DSP chiếm phần lớn |
| 400GBASE-FR4 / LR4 QSFP-DD | 9–12 W | 5 / 6 | laser EML |
| 400G ZR (QSFP-DD) / ZR+ (OSFP) | 15–20 W / 18–24 W | 8 | DSP coherent; QSFP-DD ZR thường bị giới hạn ở 80 km do nhiệt |
| 400G LPO | 4–6 W | 2 / 3 | không có DSP (DSP & 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 | chủ yếu là OSFP |
| 1.6T DR8 (OSFP224 / OSFP-XD) | 20–30 W | 8 | sản phẩm đời đầu |
| DAC thụ động | 0 W | 1 / I | chỉ có EEPROM |
| ACC (cáp đồng chủ động tuyến tính) | 0,5–1 W mỗi đầu | 1 / I | — |
| AEC (cáp đồng có retimer) | 3–6 W mỗi đầu ở 400/800G | 2 / 3 | — |
| AOC 10G / 25G | 0,5–1 W mỗi đầu | I | — |
| AOC 100G / 400G / 800G | 2 / 4–5 / 6–8 W mỗi đầu | 3 / 2 / 3 | — |
Đại khái là: VCSEL SR < DFB LR < EML/TEC ER-ZR < DSP PAM4 < coherent, và DSP chiếm một nửa hoặc hơn công suất của một module 400G trở lên (Điện tử của module).
Nguồn cấp, dòng điện và dòng khởi động
| Mục | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điện áp cấp nguồn | 3,3 V ± 5 % (3,135–3,465 V) tại đầu nối module | Giá trị Vcc đọc từ DDM phải nằm trong khoảng này (Nhiệt độ & điện áp) |
| Dòng điện tại giới hạn lớp công suất | 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 | theo từng cage; các thiết bị high-radix cần hàng chục ampe ở 3,3 V |
| Dòng khởi động khi cắm nóng | bị giới hạn bởi MSA (tốc độ tăng và đỉnh vượt trạng thái ổn định); host giới hạn dòng theo từng cage | module vượt quá mức này sẽ kích hoạt bảo vệ của cổng |
| Chế độ công suất thấp | ≤ 1,5 W | quản lý vẫn hoạt động, Tx tắt, DSP ở trạng thái nghỉ |
| OSFP / QSFP-DD có 12 V không? | không — mọi module cắm rút ở đây chỉ chạy từ 3,3 V | họ CFP và một số quang học trên line-card dùng thêm các đường nguồn khác |
Nhiệt và làm mát
| Mục | Quy tắc kinh nghiệm |
|---|---|
| Watt → BTU/h | × 3,412 |
| Giới hạn nhiệt độ vỏ | 70 °C (thương mại) tại điểm đo nhiệt quy định; giới hạn lớp công suất được xác định ở nhiệt độ này (Cấp nhiệt độ) |
| Luồng khí qua cage | nhiệt từ module thoát ra qua bộ tản nhiệt của cage và luồng khí của host; cửa hút gió bị chặn hoặc luồng khí bị đảo chiều sẽ làm hàng trước quá nhiệt đầu tiên |
| Mức tủ rack | 32 × 400G FR4 ≈ 350 W; 64 × 800G ≈ 1 kW quang học — tương đương với chính ASIC của switch |
| Coherent | 400ZR+ ở 20+ W cần OSFP hoặc cage có tản nhiệt kiểu riding heat sink; các phiên bản QSFP-DD phải giảm cự ly hoặc chạy nóng |
Triệu chứng vượt ngưỡng và cách host xử lý: Công suất & nhiệt.
Chọn theo công suất
- Đọc giới hạn của cage từ hướng dẫn phần cứng của nền tảng (theo từng cổng, đôi khi theo từng nhóm).
- So sánh với lớp công suất mà module đã khai báo (các byte ở trên) — không so với giá trị điển hình trong datasheet.
- Với module 10GBASE-T SFP+, ZR/tunable SFP+, 400G ZR và 800G, hãy xác nhận rõ ràng.
- Cộng tổng công suất quang học để tính cỡ PSU trên các thiết bị high-radix; cộng thêm vào ngân sách công suất của ASIC và quạt.
- Ưu tiên LPO hoặc các PMD có lớp công suất thấp hơn khi liên kết cho phép — công suất cũng là chuyện làm mát và chi phí.
Trong CodingBox
Lớp công suất đã khai báo và các byte công suất tối đa được hiển thị trên màn hình Check đối với module SFF-8472, SFF-8636 và CMIS; chỉnh sửa chúng không làm thay đổi mức tiêu thụ thực tế của module, chỉ thay đổi những gì host tin là đúng — một class được mã hóa thấp hơn mức tiêu thụ thực sẽ kích hoạt bảo vệ cổng thay vì một lần giữ ở công suất thấp êm ái (Check transceiver, EEPROM editor).