SFP frente a QSFP: las diferencias que importan

La jaula es el producto, el número de vías es la especificación

El SFP nació para sustituir al voluminoso GBIC, y su envolvente mecánica quedó congelada muy pronto: unos 13,4 mm de ancho, 8,5 mm de alto, 56,5 mm de fondo, conector de 20 contactos y una sola alimentación de 3,3 V. El SFP+ no agrandó esa carcasa: subió el techo eléctrico a 10,3125 Gbps, y por eso un módulo de 10G entra físicamente en una jaula de 1G, y por eso después decide el ASIC. Los documentos base son INF-8074 para la envolvente, SFF-8431 para la parte eléctrica de 10G y SFF-8472 para el mapa de diagnóstico.

El QSFP usa el mismo lenguaje de diseño y lo ensancha a cuatro vías: unos 18,35 mm de ancho, 8,5 mm de alto, 72,4 mm de fondo, 38 pines, definido por SFF-8436 para la generación de 40G y por SFF-8665 para la de 100G. La escalera de velocidad es número de vías por velocidad de vía: 4 × 1G en el primer QSFP, 4 × 10G en QSFP+, 4 × 25G en QSFP28 y 4 × 50G PAM4 en QSFP56. El QSFP-DD añade una segunda fila de contactos y duplica a ocho vías: así cabe el 400G en una jaula que todavía se parece a su antecesora.

Cinco milímetros más de ancho suenan triviales hasta que se cuentan las jaulas en un panel de 1U: las jaulas estrechas de una vía admiten 48, las anchas de cuatro vías de 32 a 36. Se cambia número de puertos por ancho de banda por puerto, y ese trueque es todo el debate.

SFP y QSFP de un vistazo

Qué compra de verdad la cuarta vía, y qué cobra

El argumento comercial del QSFP no es el ancho de banda bruto, sino que un puerto físico se puede dividir. Un QSFP28 de 100G configurado como 4 × 25G alimenta cuatro servidores desde un solo puerto del ASIC; un QSFP+ de 40G partido en 4 × 10G hace lo mismo con un parque de servidores más antiguo. En un leaf de 32 puertos de 100G, desagregar 24 deja 96 enlaces de 25G hacia servidores y ocho puertos aún a 100G para uplinks. Esa aritmética explica por qué el leaf-spine convergió en la jaula de cuatro vías.

• DAC desagregado — una carcasa QSFP en el conmutador y cuatro SFP en el servidor, cobre de extremo a extremo. Lo más barato y de menor consumo, pero limitado a unos metros dentro del rack.
• AOC desagregado — la misma división en fibra terminada en fábrica, cómoda a lo largo de una fila de racks, con longitud fija.
• Óptica paralela más arnés — un módulo SR4 o PSM4 en el puerto QSFP y un fan-out MPO a 4×LC hacia cuatro módulos de una vía. La única opción que sobrevive al cableado estructurado, porque cada pata termina en un puerto de panel de parcheo.

La trampa está en el software, no en la óptica. Un puerto ya desagregado físicamente sigue comportándose como una interfaz de 100G hasta que el sistema operativo recibe la orden; las cuatro subinterfaces no aparecen solas y el comando exacto cambia según el sistema de red. La segunda trampa es el FEC: en una desagregación de 25G, el módulo del servidor y el subpuerto QSFP deben coincidir en el tramado Reed-Solomon, y el desacuerdo produce el síntoma clásico de subinterfaces que existen, reportan luz y nunca pasan tráfico.

La desagregación también tiene radio de daño. Una cara MPO contaminada, o una pata doblada del arnés, tumba cuatro enlaces de servidor de golpe en lugar de uno. En puertos de acceso es un precio aceptable; en un enlace que debe entregar 100G completos a un solo host, desagregar es simplemente la herramienta equivocada.

Dónde sigue ganando el SFP+

Cuatro vías no son automáticamente mejores. Hay una lista larga de trabajos en los que la jaula de una vía es la respuesta correcta, y la mayoría queda fuera del núcleo hyperscale.

Distancia. Un SFP+ ZR de 10G alcanza 80 km sobre un par dúplex a 1550 nm: exactamente lo que hace nuestro BLS558-77BL, con versiones ER de 40 km y LR de 10 km en la misma carcasa. Los QSFP comparables se quedan mucho antes: el 100G ER4 llega a unos 40 km y cuesta varias veces más por puerto. Cuando entre los extremos hay una ciudad, una vía y un par de fibra son la respuesta económica.

Escasez de fibra. Las ópticas bidireccionales de 10G transmiten en una longitud de onda y reciben en otra, así que un solo hilo lleva todo el enlace. Nuestra serie BLB cubre 20, 40 y 60 km en esa forma. En un ducto ya saturado, reducir a la mitad los hilos vale más que duplicar las vías.

Multiplexación por longitud de onda. Los SFP+ CWDM y DWDM meten varios canales de 10G en un par mediante óptica pasiva: las familias BLC y BLD cubren 20, 40 y 80 km. No existe un equivalente de cuatro vías igual de barato, porque el multiplexado ocurre fuera del módulo.

Bajadas de cobre. Un SFP 1000BASE-T permite que un puerto de fibra atienda un tramo RJ45, que es como los conmutadores de acceso absorben cableado heredado sin convertidor de medios.

Densidad a 25G. El SFP28 refuerza la jaula estrecha: 25,78 Gbps en una vía significan un switch de acceso 1U de 48 puertos en lugar de 24. Nuestros BLM11C, BLM333 y BLM336 cubren de 100 m en multimodo a 40 km en monomodo en esa forma.

Repuestos. Una red mixta basada en una vía mantiene un repuesto por clase de alcance. Una basada en cuatro vías mantiene uno por velocidad y por codificación, y el presupuesto de repuestos crece más rápido que el número de puertos.

Las reglas que deciden si el puerto levanta

Las tablas de especificaciones describen lo que debería funcionar. Seis reglas describen lo que funciona de verdad.

1. El techo de velocidad está en el host, no en el módulo. Un puerto QSFP28 normalmente acepta un QSFP+ de 40G y lo hace correr a 40G. Lo contrario falla: un puerto QSFP+ no puede cronometrar un módulo de 100G. La misma asimetría rige en SFP: los puertos SFP+ de doble velocidad bajan a 1G, pero una jaula solo de 1G no mueve una pieza de 10G.
2. La velocidad baja, el formato no. Un módulo SFP no entra en una jaula QSFP sin un adaptador específico, y el adaptador solo sirve donde el sistema de red lo soporta. Encaje físico y soporte lógico son dos aprobaciones distintas.
3. La página de identidad es parte del producto. Dos módulos con la misma óptica pueden llevar contenidos EEPROM distintos, y las plataformas que validan la identidad del fabricante rechazan el incorrecto. Es el mecanismo que hay detrás de la codificación EEPROM y compatibilidad.
4. Los mapas de gestión cambiaron de generación. El SFP habla SFF-8472, los QSFP+ y QSFP28 hablan SFF-8636, y el QSFP-DD y posteriores hablan CMIS. Un host que espera CMIS etiquetará como «no soportado» un módulo perfectamente sano con mapa antiguo.
5. El FEC solo se negocia si ambos extremos coinciden. Por encima de 50G por vía, el tramado Reed-Solomon KP4 es obligatorio, no opcional, y cualquier corte en la cadena —módulo, cable, host remoto— aparece como un contador de correcciones que sube en vez de un enlace limpio.
6. El presupuesto térmico es una decisión de número de puertos. Un módulo de 400G con DSP puede consumir doce veces lo que un SFP de 1G. Llenar todas las jaulas de una tarjeta no es lo mismo que llenarlas dentro de su diseño térmico.

Elegir en el orden correcto

Empieza por el extremo, no por el módulo. ¿Qué velocidad necesita realmente el equipo y a qué distancia? Luego pregunta qué presupuesto aprieta: si dominan los hilos de fibra o el costo de obra civil, ganan la vía única y el WDM; si dominan las unidades de rack y los puertos del ASIC, ganan las cuatro vías y la desagregación. Solo entonces elige la referencia, y confirma el perfil de puerto y la codificación antes de la orden de compra, no cuando lleguen los módulos.

Ese orden explica por qué los dos formatos conviven en lugar de competir. Un SFP+ LR de 10G en acceso y un uplink QSFP28 de 100G en el mismo switch no son un compromiso: es la misma decisión tomada dos veces, con una restricción cada vez. Nuestras páginas de SFP+, QSFP+ y QSFP28 listan las clases de alcance y las referencias de cada lado, y la nota de leaf-spine de 25G a 100G desarrolla la aritmética de puertos.

Preguntas frecuentes

¿Se puede usar un módulo SFP+ en un puerto QSFP?

No directamente. Las carcasas y los pinouts no tienen relación, así que el SFP debe ir en un adaptador específico, y ese adaptador tiene que estar soportado por el sistema de red instalado. Aun así el puerto corre a 10G, de modo que casi siempre hay alternativas más baratas.

¿El QSFP es siempre más rápido que el SFP+?

No. El QSFP es una envolvente de cuatro vías, y la versión más antigua llevaba 4 × 1G, más lenta que un solo SFP+ de 10G. La velocidad agregada sale del número de vías por la velocidad de vía: un QSFP+ de 40G son cuatro vías a 10G y un QSFP28 de 100G son cuatro vías a 25G.

¿Un QSFP+ de 40G entra en un puerto QSFP28 de 100G?

En la mayoría de los casos sí, y el puerto baja a 40G. Conviene confirmarlo en la matriz de transceptores de la plataforma, porque algunas versiones del sistema restringen el funcionamiento a velocidad mixta en tarjetas concretas.

¿La desagregación necesita un cable especial o sirve cualquier camino de QSFP a SFP?

Necesita un conjunto hecho para eso: un DAC desagregado, un AOC desagregado o un módulo paralelo con arnés MPO. Un cordón dúplex normal no puede llevar cuatro vías, solo tiene dos fibras.

¿Por qué aparecen cuatro subinterfaces de 25G pero se quedan caídas?

Dos causas habituales: el puerto nunca se cambió a modo desagregado en software, así que las subinterfaces existen sin un mapa de vías válido; o el módulo del servidor y el subpuerto QSFP no coinciden en el tramado FEC. Revisa primero la configuración de interfaz y después el FEC en ambos extremos.

¿SFP y QSFP reportan el mismo diagnóstico?

Miden las mismas cinco magnitudes —temperatura de caja, tensión de alimentación, corriente de polarización, potencia transmitida y recibida— pero a través de mapas de memoria distintos. Por eso un script de diagnóstico escrito para el diseño de página del SFP devuelve disparates en un QSFP hasta que el mapa se trata correctamente.