SFP ou QSFP : les vraies différences

La cage est le produit, le nombre de voies est la spécification

Le SFP est né pour remplacer le GBIC encombrant, et son enveloppe mécanique a été figée très tôt : environ 13,4 mm de large, 8,5 mm de haut, 56,5 mm de profondeur, connecteur à 20 broches, une seule alimentation 3,3 V. Le SFP+ n’a pas agrandi cette coque : il a porté la limite électrique à 10,3125 Gbit/s. C’est précisément pourquoi un module 10G entre physiquement dans une cage 1G, et pourquoi l’ASIC décide ensuite. Documents de base : INF-8074 pour l’enveloppe, SFF-8431 pour l’électrique 10G, SFF-8472 pour la carte de diagnostic.

Le QSFP reprend le même langage de conception et l’élargit à quatre voies : environ 18,35 mm de large, 8,5 mm de haut, 72,4 mm de profondeur, 38 broches, défini par SFF-8436 pour la génération 40G et SFF-8665 pour le 100G. L’échelle de débit, c’est le nombre de voies multiplié par le débit par voie : 4 × 1G au premier QSFP, 4 × 10G en QSFP+, 4 × 25G en QSFP28, 4 × 50G PAM4 en QSFP56. Le QSFP-DD ajoute une seconde rangée de contacts et double à huit voies : c’est ainsi que le 400G tient dans une cage qui ressemble encore à son ancêtre.

Cinq millimètres de largeur en plus semblent anodins, jusqu’à ce qu’on compte les cages sur une façade 1U : les cages étroites à une voie en logent 48, les cages larges à quatre voies 32 à 36. On échange du nombre de ports contre de la bande passante par port, et cet échange résume tout le débat.

SFP et QSFP en un tableau

Ce que la quatrième voie achète vraiment — et ce qu’elle coûte

L’argument commercial du QSFP n’est pas la bande passante brute, mais la divisibilité : un port QSFP28 100G configuré en 4 × 25G sert quatre serveurs depuis un seul port ASIC ; un port QSFP+ 40G découpé en 4 × 10G fait de même pour un parc plus ancien. Sur un leaf 32 ports 100G, dériver 24 ports donne 96 liens 25G vers les serveurs et huit ports encore à 100G pour les uplinks. C’est cette arithmétique qui a fait converger le leaf-spine vers la cage à quatre voies.

• DAC dérivé — une coque QSFP côté switch, quatre coques SFP côté serveur, cuivre de bout en bout. Le moins cher et le moins gourmand, mais limité à quelques mètres dans le rack.
• AOC dérivé — la même division en fibre terminée en usine, utilisable sur une rangée de racks, longueur toujours fixe.
• Optique parallèle plus harnais — un module SR4 ou PSM4 dans le port QSFP et un fan-out MPO vers 4×LC vers quatre modules à une voie. La seule option qui survive au câblage structuré, chaque jambe aboutissant sur un port de panneau de brassage.

Le piège est logiciel, pas optique. Un port physiquement dérivé continue de se comporter comme une interface 100G tant que l’OS n’a pas été prévenu ; les quatre sous-interfaces n’apparaissent pas d’elles-mêmes, et la commande exacte dépend du réseau d’exploitation. Second piège : le FEC. En dérivation 25G, le module côté serveur et le sous-port QSFP doivent s’accorder sur le tramage Reed-Solomon ; le désaccord produit le symptôme classique des sous-interfaces présentes, avec de la lumière, et qui ne passent jamais de trafic.

La dérivation a aussi un rayon d’action. Une face MPO contaminée, ou une jambe pliée d’un harnais, met quatre liens serveur hors service d’un coup au lieu d’un. Sur un port d’accès, c’est acceptable ; sur un lien qui doit livrer 100G entiers à un seul hôte, la dérivation est simplement le mauvais outil.

Là où le SFP+ garde l’avantage

Quatre voies ne sont pas automatiquement mieux. La liste des tâches où une cage à une voie est la bonne réponse est longue, et la plupart se situent hors du cœur hyperscale.

La distance. Un module SFP+ ZR 10G atteint 80 km sur une paire duplex à 1550 nm — c’est exactement ce que fait notre BLS558-77BL, avec des versions ER à 40 km et LR à 10 km dans la même coque. Les QSFP comparables s’arrêtent bien plus tôt : le 100G ER4 plafonne vers 40 km et coûte plusieurs fois plus par port. Quand une ville sépare les deux extrémités, une voie et une paire de fibre restent la réponse économique.

La pénurie de fibre. Les optiques 10G bidirectionnelles émettent sur une longueur d’onde et reçoivent sur une autre : un seul brin porte tout le lien. Notre série BLB couvre 20, 40 et 60 km dans cette forme. Dans un fourreau déjà saturé, diviser par deux le nombre de brins vaut mieux que doubler les voies.

Le multiplexage en longueur d’onde. Les SFP+ CWDM et DWDM placent plusieurs canaux 10G sur une paire via de l’optique passive — les familles BLC et BLD couvrent 20, 40 et 80 km. Il n’existe pas d’équivalent quatre voies aussi bon marché, parce que le multiplexage se fait hors du module.

Les liaisons cuivre. Un SFP 1000BASE-T permet à un port fibre de servir une liaison RJ45 : c’est ainsi que les switchs d’accès absorbent le câblage existant sans convertisseur de média.

La densité en 25G. Le SFP28 enfonce le clou : 25,78 Gbit/s sur une voie, c’est un switch d’accès 1U 48 ports au lieu de 24. Nos BLM11C, BLM333 et BLM336 couvrent de 100 m en multimode à 40 km en monomode dans cette forme.

Les pièces de rechange. Un parc majoritairement à une voie garde une référence par classe de distance. Un parc à quatre voies en garde une par débit et par codage, et le budget rechange croît plus vite que le nombre de ports.

Les règles qui décident si le port se lève

Les tableaux de spécifications décrivent ce qui devrait fonctionner. Six règles décrivent ce qui fonctionne réellement.

1. Le plafond de débit est dans l’hôte, pas dans le module. Un port QSFP28 accepte normalement un QSFP+ 40G et le fait tourner à 40G. L’inverse échoue : un port QSFP+ ne peut pas cadencer un module 100G. La même asymétrie vaut en SFP : un port SFP+ double débit descend à 1G, une cage 1G seule ne pilote pas un module 10G.
2. Le débit descend, le format ne change pas. Un module SFP n’entre pas dans une cage QSFP sans adaptateur dédié, et l’adaptateur ne sert que là où le système le prend en charge. L’ajustement physique et la validation logique sont deux étapes distinctes.
3. La page d’identité fait partie du produit. Deux modules aux optiques identiques peuvent porter des contenus EEPROM différents, et les plateformes qui vérifient l’identité du fournisseur refusent le mauvais. C’est le mécanisme décrit dans codage EEPROM et compatibilité.
4. Les cartes de gestion ont changé de génération. Le SFP parle SFF-8472, les QSFP+ et QSFP28 parlent SFF-8636, le QSFP-DD et au-delà parlent CMIS. Un hôte qui attend du CMIS déclarera « non pris en charge » un module parfaitement sain à l’ancienne carte.
5. Le FEC ne se négocie que si les deux bouts sont d’accord. Au-delà de 50G par voie, le tramage Reed-Solomon KP4 est obligatoire, pas optionnel, et toute rupture dans la chaîne — module, câble, hôte distant — se traduit par un compteur de corrections qui monte au lieu d’un lien propre.
6. Le budget thermique est une décision de nombre de ports. Un module 400G à DSP peut consommer douze fois un SFP 1G. Remplir toutes les cages d’une carte n’est pas la même chose que remplir toutes les cages dans leur conception thermique.

Choisir dans le bon ordre

Partez du point terminal, pas du module. Quel débit l’équipement a-t-il réellement besoin, et sur quelle distance ? Demandez ensuite quel budget coince : si les brins de fibre ou le génie civil dominent, une voie et le WDM gagnent ; si les unités de rack et les ports ASIC dominent, quatre voies et la dérivation gagnent. Choisissez la référence seulement ensuite — et confirmez le profil de port et le codage avant la commande, pas à la livraison.

Cet ordre explique pourquoi les deux formats coexistent au lieu de se concurrencer. Un SFP+ LR 10G en accès et un uplink QSFP28 100G sur le même switch ne sont pas un compromis : c’est la même décision prise deux fois, une contrainte à la fois. Nos pages SFP+, QSFP+ et QSFP28 listent les classes de distance et les références de chaque côté, et la note leaf-spine 25G vers 100G détaille l’arithmétique des ports.

Questions fréquentes

Peut-on utiliser un module SFP+ dans un port QSFP ?

Pas directement. Les coques et les brochages n’ont rien en commun : le SFP doit passer par un adaptateur dédié, lui-même pris en charge par le système installé. Même dans ce cas le port tourne à 10G, et des alternatives moins chères existent presque toujours.

Le QSFP est-il toujours plus rapide que le SFP+ ?

Non. Le QSFP est une enveloppe à quatre voies, et la première version portait 4 × 1G — plus lent qu’un simple SFP+ 10G. Le débit agrégé vient du nombre de voies multiplié par le débit par voie : un QSFP+ 40G, ce sont quatre voies à 10G, un QSFP28 100G quatre voies à 25G.

Un QSFP+ 40G peut-il aller dans un port QSFP28 100G ?

Dans la plupart des cas oui, et le port redescend à 40G. Il reste prudent de vérifier dans la matrice de transceivers de la plateforme, certaines versions d’OS limitant le fonctionnement à débit mixte sur des cartes précises.

La dérivation exige-t-elle un câble spécial, ou n’importe quel chemin QSFP vers SFP suffit-il ?

Il faut un assemblage dédié : un DAC dérivé, un AOC dérivé, ou un module parallèle avec harnais MPO. Un cordon duplex ordinaire ne peut pas transporter quatre voies, il n’a que deux fibres.

Pourquoi quatre sous-interfaces 25G apparaissent-elles tout en restant down ?

Deux causes courantes : le port n’a jamais été basculé en mode dérivé côté logiciel, donc les sous-interfaces existent sans carte de voies valide ; ou le module côté serveur et le sous-port QSFP ne s’accordent pas sur le tramage FEC. Vérifiez d’abord la configuration d’interface, puis le FEC aux deux extrémités.

SFP et QSFP remontent-ils les mêmes diagnostics ?

Ils mesurent les mêmes cinq grandeurs — température de boîtier, tension d’alimentation, courant de polarisation, puissance émise et reçue — mais via des cartes mémoire différentes. C’est pourquoi un script de diagnostic écrit pour une page SFP renvoie des valeurs absurdes sur un QSFP tant que la carte n’est pas gérée correctement.