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SFP28(25 Gigabit Small Form-factor Pluggable)详解

1. SFP28的定义

SFP28是SFP+的升级版本,专为25Gbps高速网络设计,其名称中的“28”代表其支持28 Gbps电气接口(实际传输速率为25Gbps)。它延续了SFP/SFP+的小型化(14mm宽)和热插拔特性,但通过优化信号调制技术(如PAM4)和电气接口,实现了更高的单通道速率。SFP28广泛应用于数据中心、5G通信和高性能计算等场景,是25G以太网和部分100G网络(4×25G通道)的核心组件。


2. SFP28与SFP+的核心区别
特性SFP+SFP28
速率10Gbps(主流)25Gbps(主流),部分支持NRZ/PAM4调制
协议支持10G以太网、8G/16G光纤通道25G以太网、100G(4x25G)、CPRI/eCPRI
功耗1W~1.5W1.5W~2.5W(PAM4更高效)
兼容性可插入SFP28端口(降速至10G)可兼容SFP+端口(需设备支持)
典型应用10G核心网络、企业存储25G数据中心、5G前传、HPC

3. SFP28的核心作用
  1. 单通道25Gbps高速传输

    • 支持单通道25Gbps速率,带宽是SFP+的2.5倍,满足数据中心和5G网络对高吞吐量的需求。

    • 通过PAM4(四电平脉冲幅度调制)技术实现更高频谱效率(如单通道50Gbps)。

  2. 低延迟与高密度

    • 保持SFP+的紧凑尺寸,支持高密度交换机设计(如32端口25G交换机)。

    • 延迟低至100ns以下,适用于高频交易、实时数据处理等场景。

  3. 平滑升级路径

    • 兼容现有SFP+端口(需设备支持速率协商),降低从10G向25G/100G网络迁移的成本。

  4. 多场景适应性

    • 支持多种介质:光纤(单模/多模)、铜缆(DAC/AOC)、直连电缆(如25G DAC)。


4. SFP28关键技术参数
  • 速率:25Gbps(标准)、部分支持50Gbps(PAM4调制)。

  • 传输距离

    • 多模光纤(OM4):100米(25Gbase-SR)。

    • 单模光纤:10公里(25Gbase-LR)、40公里(ER)、80公里(ZR)。

    • 铜缆(DAC):无源电缆≤3米,有源电缆≤5米。

  • 波长:850nm(多模)、1310nm(单模LR)、1550nm(单模ER/ZR)。

  • 协议支持

    • 25G以太网(IEEE 802.3by)、CPRI(选项8)、eCPRI、InfiniBand EDR(25G)。


5. 典型应用场景
  1. 数据中心25G网络

    • 服务器互联:SFP28用于连接服务器与TOR(Top-of-Rack)交换机,提供25G带宽(替代传统10G SFP+)。

    • 100G网络构建:通过4个SFP28模块(4x25G)实现QSFP28端口的100G接入(分线应用)。

  2. 5G移动通信网络

    • 前传(Fronthaul):25G SFP28模块连接基带单元(BBU)和有源天线单元(AAU),支持eCPRI协议,满足5G低时延、高带宽需求。

  3. 高性能计算(HPC)

    • InfiniBand EDR网络:SFP28支持25G InfiniBand,用于超级计算机节点间的高速数据传输。

  4. 企业核心网升级

    • 25G骨干链路:核心交换机间通过单模SFP28(25Gbase-LR)实现长距离高速互联。

  5. 视频与广电传输

    • 8K超高清视频流:通过25G光模块实时传输未压缩视频信号(如SMPTE 2110标准)。

  6. 金融高频交易

    • 超低延迟链路:采用超低功耗SFP28模块(<1.5W)连接交易所与交易服务器,减少信号延迟。


6. SFP28的衍生类型
  1. 25G BiDi SFP28

    • 单纤双向传输,使用不同波长(如1270nm/1330nm),节省光纤资源。

  2. CWDM/DWDM SFP28

    • 支持波分复用技术,单光纤传输多路25G信号(如8通道CWDM)。

  3. 工业级SFP28

    • 宽温设计(-40°C~85°C),抗振动、防尘,适用于工业自动化或户外基站。

  4. PAM4 SFP28

    • 支持PAM4调制,实现单通道50Gbps(如50Gbase-SR),用于下一代数据中心。


7. 选型与部署建议
  • 速率与协议匹配:确保模块支持设备端口的25G以太网或特定协议(如eCPRI)。

  • 传输介质选择

    • 短距离(≤5米):25G DAC铜缆(低成本)。

    • 中长距离:多模光纤(≤100米)或单模光纤(≤80公里)。

  • 品牌兼容性:部分设备(如Arista、Huawei)需使用认证模块,第三方模块需验证兼容性。

  • 散热设计:高密度部署时选择低功耗型号(≤1.5W),避免交换机过热。


8. 未来演进
  • 向50G/100G演进:通过PAM4和双密度设计(如SFP56、SFP-DD)提升单通道速率。

  • 硅光集成:采用硅光子技术降低功耗和成本,提升传输效率。

  • 智能化管理:集成DOM(数字光学监控)功能,实时监测温度、光功率和误码率。


总结

SFP28作为25G网络的核心接口模块,凭借其高带宽、低延迟和兼容性优势,已成为数据中心、5G前传和高性能计算的关键技术。其衍生类型(如PAM4、BiDi)和持续演进(50G/100G)将进一步推动高速网络向高密度、低功耗方向发展,满足未来AI、边缘计算等新兴应用的需求。


http://www.kler.cn/a/570627.html

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