OSFP vs. OSFP-XD：1.6T光モジュールのフォームファクタの解説

大規模言語モデル（LLM）の普及とスーパーコンピューティング技術の急速な進歩に伴い、情報処理と通信におけるボトルネックがますます明らかになってきています。この課題に対処するため、ハイパースケールデータセンター、クラウドコンピューティング、その他の要求の厳しいシナリオに適した広帯域ネットワーク接続ソリューションである1.6Tオプティクスが登場しました。1.6Tオプティクスの主な特徴はOSFPとOSFP-XDという2つのフォームファクタです。

この記事では、1.6T光モジュールのフォームファクタの特性と設計上の違いについて掘り下げて解説します。

1.6T OSFPの紹介

OSFP（Octal Small Form-factor Plug）は、より多くのチャネル、より広い部品スペース、より高い電力放散能力により将来的な拡張性を提供するため、人工知能やHPCネットワークなどの高速アプリケーションに好まれるフォームファクタとなっています。OSFPは、400G（8x50Gb/sホスト・インターフェイス）および800G（8x100Gb/sホスト・インターフェイス）アプリケーションの両方で、プラガブル光学部品として広く採用されています。

2022年、OSFP MSAはOSFP1600仕様を発表しました。OSFP1600は1.6T OSFPまたはOSFP 224Gとも呼ばれ、8x200Gホスト・インターフェイスを提供し、電気的性能を達成するために必要な限界を打ち破ると同時に、機械的信頼性と400G/800G OSFPとの完全な下位互換性を確保します。

1.6TのOSFPモジュールは、8チャネルで合計1.6Tの帯域幅を実現し、それぞれが200Gbpsを提供します。この設計により、少ないチャネル数で高い総帯域幅を実現し、データ伝送効率を向上させます。OSFP 224Gはシステム性能を最適化するヒートシンクを内蔵しており、ハイパースケールデータセンター、スーパーコンピューティング、HPCネットワークに理想的な選択肢となります。

1.6T OSFP-XDの紹介

OSFP1600は200Gb/秒電気レーンを持つ将来のスイッチシリコンをサポートしますが、100Gb/秒電気レーンのエコシステム内では1.6Tb/秒の光モジュールに大きな関心が寄せられています。OSFP-XD（「eXtra Dense」）フォームファクタは、この需要に対応するために開発されました。電気レーン数を8から16に増やすことで、OSFP-XDは100Gb/秒の16レーンで1.6Tの密度を提供し、将来的には200Gb/秒の16レーンで3.2Tb/秒の密度を提供する予定です。

OSFP-XDは、主にハイパワー互換性、銅線ケーブルのサポート、ポート密度の最適化といういくつかの重要な目的を持って設計されています。1.6T OSFP-XD光モジュールは、将来の1600-ZRおよび3200G光モジュール向けに最大40Wをサポートし、安定した高性能データ伝送を保証します。また、100GBASE-CR1標準パッシブ銅線ケーブルソリューション（DAC）と互換性があり、さまざまな接続ニーズに対応します。さらに、1.6T OSFP-XD光モジュールは、1RUシャーシで32ポート、2Uシャーシで64ポートを可能にし、スペース利用とシステム拡張能力を大幅に高めます。

OSFPとOSFP-XDのデザインの違い

OSFP 224Gと1.6T OSFP-XDモジュールは外観だけでなく、内部構造や技術も異なります。

メカニカル詳細

従来のOSFP光モジュールに比べ、OSFP-XDはモジュールの長さをわずかに延長しています。OSFP-XDソリューションは、モジュール内の高速電気信号の数を2倍にするために、内部PCBまたはモジュール内のカードに2列目の接点を追加するというよく知られた方法を利用しています。

OSFP1600とOSFP-XDの仕様では、高出力光と高密度銅ソリューションに同時に対応するため、光モジュールと銅モジュールのヒートシンク仕様が別個に定義されますが互換性があり、モジュール設計がそれぞれの実装の主要特性を独立して最適化できるようになります。OSFP光モジュールと比較して、OSFP-XD光モジュールは体積が20%大きい（15.5mm）です。パッシブDACアプリケーションでは、内部容積が12%以上増加しています。

OSFP-XD光モジュールは厚さ1.2ミリのカードを採用し、200Gb/秒の電気インタフェースをサポートし、配線の複雑さを軽減し、堅牢な配電を可能にします。カードの厚みとモジュールの高さが増すため、OSFP-XDは既存のOSFPフォームファクタと互換性がありません。OSFP-XDポートの損傷を防ぐため、OSFP-XDケージにはキーイング機能が組み込まれ、OSFP-XDポートにOSFPモジュールが挿入されるのを防ぎます。

光PMDブロック図

物理媒体依存（PMD）サブレイヤは、物理媒体上の個々のビットの送受信プロセスを定義します。次の2つの図は、1600G用OSFP1600とOSFP-XD光PMDのブロック図で、1.6T光モジュールのフォームファクタ間の物理的接続の違いを示しています。

結論

この文章の比較分析により、OSFPとOSFP-XDにはそれぞれ独自の利点があり、将来の1.6Tのトレンドがあることが判明しました。このような業界動向に対応するため、FSは現在、8x200G-PAM4で設計された1.6T OSFP DACケーブルを提供しています。これらのケーブルは超高スループットと超低消費電力を特徴としており、消費電力は0.1W以下です。

NVIDIA GB200 NVL72ラックスケールソリューションは、30倍高速なリアルタイムLLMインタフェースを実現し、HPCネットワークを持つグローバル企業を魅了しています。このシステムは「銅の相互接続」を必要とし、FS 1.6T OSFP DAC は、NVIDIA GB200 NV72 ラックスケールシステムに理想的な超高速銅ケーブルソリューションとして機能します。