CodingBox 說明文件

功率等級、低功耗模式與過熱

模組的功耗從不到 1 W 到 20 W 不等,而端口的供電能力是有限的。當模組需要的功率超過端口能提供的上限時,會被鎖定在低功率狀態或直接關閉;運行溫度過高的模組會加速老化並降頻。這兩種情況在讀出功率等級和溫度之前,看起來都像是「模組不穩定」。

功率等級

每個模組都在身份資訊塊中聲明自己的等級;主機會在開啟高功率之前將其與端口的額定值對比。

系列聲明位置等級
SFP / SFP+ / SFP28SFF-8472 A0h byte 64(options)、byte 93等級 1 ≤ 1.0 W · 等級 2 ≤ 1.5 W · 等級 3 ≤ 2.0 W
QSFP+ / QSFP28SFF-8636 byte 129(bits 7–6、5、1–0)、最大功率 byte 1071 ≤ 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

典型實測功耗:10G SR SFP+ 約 0.8 W;100G LR4 QSFP28 約 3.5–4.5 W;400G DR4 QSFP-DD 8–12 W;800G OSFP 14–18 W;400ZR 相干模組 15–20 W。

低功率模式

每一個 QSFP 類和 CMIS 模組上電後都先進入低功率模式(數百 mW,激光器關閉),以便主機安全地讀取其身份資訊和功率等級。之後主機會將其釋放到高功率狀態——也可能不會:

現象原因處理方法
模組已識別,無 Tx,主機日誌顯示「power class exceeds port」class 位元組的取值超出端口的支援範圍更換更低等級的模組,或使用支援該等級的端口/平台;如果只是位元組寫錯而與硬件不符,直接更正即可
CMIS 模組停留在 ModuleLowPwr(state 2)主機從未置位高功率信號,或模組固件握手失敗確保主機固件支援該模組的 CMIS 版本;重新上電;參見 CMIS 問題
模組在一台交換機上正常工作,換到另一台就停留在低功率端口功率預算不同(例如 3.5 W 與 5 W 的 QSFP28 籠位)核查平台端口規格
LPMode 引腳按設計被置位部分主機在配置完成前會一直保持 LPMode 為高電平啟用端口 / 關閉強制低功率

LPMode 硬件引腳和軟件低功率位(SFF-8636 byte 93,CMIS byte 26)都能將模組壓制在低功率狀態;其中任意一個置位就足夠。

過熱

  • 模組在 DDM 中上報殼體溫度(商用級典型範圍為 −5…+70 °C;SFF-8636 byte 190 中聲明最高殼體溫度)。
  • 超過高溫警告/警報閾值後模組會置位旗標;許多主機在出現溫度警報時會 禁用端口,另一些則讓模組降頻——炎熱天氣裏間歇性掉線就是其特徵。
  • 熱源:密集的面板(每個鄰位都是一個熱源)、氣流受阻、前出風與後出風製冷方向不匹配、需要製冷的 EML/DWDM 模組和 400G+ DSP,以及 10GBASE-T 銅纜 SFP+ 模組(在 1.5 W 的設計中實際消耗 2.5–4 W)。
  • 長期影響:溫度每升高約 10 °C,激光器壽命大致減半——見 失效

檢查清單

  1. 讀取模組的功率等級,與端口的額定值對比。
  2. 確認模組已進入高功率狀態(存在 Tx;CMIS 狀態為 Ready)。
  3. 讀取溫度及其閾值,與鄰近模組對比。
  4. 檢查氣流方向和擋板;空置的籠位應保持加蓋。
  5. 對於 400G+/相干模組,確認主機明確支援該模組的功率等級——許多第一代 QSFP-DD 端口只能支援到等級 6 或 7。

在 CodingBox 中

Check transceiver 頁面顯示聲明的功率等級; DDM 將實時溫度與模組自身的閾值對比並記錄趨勢,因此一個只在夏天下午 3 點出問題的模組也能在趨勢曲線中被發現。功率等級位元組可以在 EEPROM editor 中編輯——只應用來使其與真實硬件相符,絕不能用來欺騙端口去驅動一個它無法散熱的模組。

溫度如何影響波長、偏置電流、靈敏度和壽命,以及如何讀取 Vcc 監測值: 溫度與電壓

各類常見模組的實測功耗與其聲明等級的對比、供電電流與散熱規則: 功耗參考;商用級與工業級模組的區別,以及隨溫度變化的因素: 溫度等級

氣流方向型號(端口側進風還是出風)、風扇冗餘和機箱散熱設計對模組溫度的影響:交換機類型與封裝形式


如果您發現本文有不準確之處或錯誤,請選取相應片段並按 Ctrl+Enter,即可