데이터 센터 상호 연결에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라, 100G 람다 MSA 표준을 준수하는 단일 파장 광 트랜시버는 고밀도, 저전력 소비 및 저비용이라는 장점으로 인해 주류 선택이 되었습니다. 당사의 세 가지 SFP56-DD 패키지 광 트랜시버를 기반으로, 100G SFP-DD DR1 (RSD-100G-DR1) 100G SFP-DD FR1 (RSD-100G-FR1) 및 100G SFP-DD LR1 본 논문에서는 (RSD-100G-LR1) 두 제품의 기술적 특징을 종합적으로 비교하여 특정 적용 시나리오에 가장 적합한 제품을 선택하는 데 도움을 드리고자 합니다.

I. 핵심 사양의 종합 비교

II. 심층적인 기능 비교

1. 전송 거리 및 링크 버짓

RSD-100G-DR1 (500m)

• 위치: 초단거리 연결에 최적화되어 있으며, 일반적으로 동일 캐비닛 내부 또는 인접 캐비닛 간 연결에 사용됩니다.
• 성능: 수신 감도는 -4.0dBm입니다. 최소 송신 전력(-2.6dBm)은 FR1보다 약간 낮지만, 초단거리 전송으로 인해 광섬유 감쇠가 무시할 수 있을 정도로 작아 500m 이내의 링크 버짓 요구 사항을 충분히 충족합니다.

RSD-100G-FR1 (2km)

• 포지셔닝: 데이터 센터 내부의 대부분 시나리오에 적합한 표준 단거리 송수신기입니다.
• 성능: 수신 감도가 -4.5dBm으로 향상되어 최대 2km까지 안정적인 전송을 지원합니다.

RSD-100G-LR1 (10km)

• 포지셔닝: 중장거리 통신에 최적화된 플래그십 모델로, 최고의 감쇠 저항성을 자랑합니다.
• 성능: 세 제품 중 수신 감도(-6.1dBm)와 최소 송신 전력(-1.4dBm)이 가장 우수합니다.

2. 전력 소비량 및 에너지 효율 비율

• 에너지 효율 분석: 동일한 전력 소비량에서 LR1은 DR1보다 20배 더 긴 전송 거리를 제공합니다.
• 선발 전략:
  • 하이퍼스케일 데이터 센터의 경우, 링크의 90%가 100m 이내에 있다면 DR1을 대량으로 구축하는 것이 조달 비용 측면에서 더 유리할 수 있으며(공급업체 가격에 따라 다름), 시스템 열 부하를 약간 줄일 수 있습니다(일부 DR1 구현은 전력 소비량이 약간 더 낮을 수 있음).
  • 향후 네트워크 토폴로지 확장(예: 랙 내부 연결에서 방 간 연결로)을 고려할 경우, LR1을 직접 설치하면 향후 트랜시버 교체로 인한 건설 비용 및 서비스 중단 위험을 방지하여 "한 번의 설치로 10년간 걱정 없이 사용"할 수 있습니다.

3. 호환성 및 표준화

• 프로토콜 표준: 세 제품 모두 100G Lambda MSA 및 IEEE802.3cu 표준을 완벽하게 준수합니다.
• 상호 운용성:
  • DR1, FR1 및 LR1은 실제 링크 길이가 가장 짧은 송수신기의 정격 범위 내에 있고 광 출력이 수신단의 허용 범위 내에 있는 한(과부하가 발생하지 않고 감도보다 낮지 않은 경우) 일반적으로 상호 운용 가능합니다.
  • 예시: 300m 광섬유를 양쪽 끝에 LR1 송수신기로 연결하는 것은 완전히 정상입니다. 400m 광섬유를 한쪽 끝에 DR1, 다른 쪽 끝에 LR1으로 연결하는 것도 일반적으로 작동하지만, DR1 쪽에서 수신되는 광 전력이 -4.0dBm보다 낮아지지 않도록 해야 합니다.
• 디지털 진단 모니터링(DDM): I2C 인터페이스를 통해 온도, 전압, 송수신 광 출력 및 바이어스 전류를 실시간으로 모니터링하는 완벽한 디지털 진단 기능이 내장되어 있어 운영 및 유지 보수 담당자의 문제 해결 및 성능 관리를 용이하게 합니다.
• FEC 지원: 모든 기능은 KP-FEC(공칭 거리를 달성하는 데 사용됨)를 지원하며, KR-FEC는 일부 시나리오에서 선택 사항입니다.

4. 신호 처리 기술

• 전기 인터페이스: 2 x 53.125 Gb/s PAM4 (100GAUI-2).
• 광 인터페이스: 1 x 106.25 Gb/s PAM4. 이 설계는 단일 파장 대역폭을 효과적으로 활용하여 기존 NRZ 변조 방식과 동일한 보드율에서 데이터 전송률을 두 배로 높여 스펙트럼 효율을 크게 향상시킵니다.

III. 적용 시나리오

RSD-100G-DR1 (500m)

• 초고밀도 데이터 센터: 동일한 캐비닛 열 내 또는 인접한 열 사이의 ToR(Top of Rack) 스위치 상호 연결에 적합합니다.
• AI/고성능 컴퓨팅 클러스터: 지연 시간이 매우 중요한 시나리오에서 서버와 스위치 간의 초단거리 고속 연결.
• 비용에 민감한 단거리 프로젝트: 거리가 500미터 이내이고 광섬유 품질이 양호한 경우 가장 비용 효율적인 100G 단일 파장 솔루션으로 사용할 수 있습니다.

RSD-100G-FR1 (2km)

• 대형 건물 내 상호 연결: 동일 건물 내 서로 다른 층에 있는 중간 배전반(IDF)과 주 배전반(MDF)을 연결하는 방법.
• 캠퍼스 네트워크 집계 계층: 중규모 캠퍼스(거리 500m~2km) 내 건물 간 연결에 적합합니다.
• 표준 데이터 센터 상호 연결: 동일 캠퍼스 내 서로 다른 컴퓨터실 간의 일반적인 상호 연결로, 거리가 500m를 초과하고 10km 미만인 시나리오에 적용됩니다.

RSD-100G-LR1 (10km)

• 광역 캠퍼스 네트워크: 지리적으로 분산된 여러 사무실 건물 또는 산업 시설을 연결하는 네트워크(2km~10km).
• 광역 네트워크 액세스 계층: 통신 사업자 또는 대규모 기업 네트워크를 위한 100G 액세스 링크.
• 손실이 큰 링크 환경: 적극 권장합니다. 광섬유 링크가 노후되었거나, 커넥터가 많거나, 분배기 손실이 큰 경우, LR1의 높은 전력 예산만이 링크 안정성을 보장하는 유일한 선택입니다. 이는 단거리(예: 500m 미만)에서도 마찬가지입니다.
• 향후 확장 예비비: 초기 계획 단계에서 구체적인 거리가 불확실하거나 향후 장거리 확장이 예상되는 시나리오.

IV. 결론 및 권고사항