数据中心 1U 面板早就被 48×SFP28 塞得满满当当,可当服务器网卡向 100 G 迈进时,传统 QSFP28 四通道方案却遭遇“密度天花板”——同样 1U 最多只能放下 36×QSFP28,无法再翻倍。于是,两条技术路线并行出现:一是继续沿用四通道、但把尺寸压回 SFP 级别的“SFP-DD”;二是保持 QSFP28 尺寸、把电口升级到八通道的“QSFP-DD”。前者主打“端口密度”,后者主打“带宽纵深”。本文聚焦其中率先商用的 100 G 双通道方案——SFP-DD,并与 QSFP28 进行系统级对比,再延伸到两者如何通过“跨标准 AOC”实现混合组网,为规划、测试与采购提供一份“避坑”指南。
物理层家谱:从 SFP 到 SFP-DD 的“加倍”逻辑
封装尺寸
SFP-DD 依旧维持 10.5 mm×13.5 mm×56 mm 的“经典 SFP” footprint,对比 QSFP28(18.4 mm×13.5 mm×72 mm)节省 43 % 面板面积,可在 1U 交换机前端实现 48×100 G 密度,相当于 4 年前 48×25 G 的“同尺寸同密度”平滑升级。
电气通道
SFP-DD 采用“双排 20+20 pin”金手指,定义 2×50 G PAM4 电通道,总带宽 100 G;QSFP28 为 4×25 G NRZ,总带宽亦 100 G。虽然速率相同,但 SFP-DD 通道数减半,意味着连接器损耗预算可放宽 1 dB,对 25 G NRZ 时代遗留下的“劣质线缆”更友好。
功耗与散热
SFP-DD 模块上限 3.5 W,与主流 100 G QSFP28 持平;但接口密度翻倍后,单 bit 功耗下降 45 %。更重要的是,SFP-DD 笼子自带“双导轨”散热器,可在 55 °C 环境温度下维持壳温 <70 °C,而 QSFP28 需借助面板整体风道才能压制 7 W 高温型号。
向下兼容
SFP-DD 端口可插入 25 G SFP28 模块,自动降速到 1×25 G;QSFP28 端口可插入 4×25 G Breakout DAC,降速为 4×25 G。两者在“速率向下兼容”上打成平手,但 SFP-DD 的“形态向下兼容”让存量 SFP/SFP+ 也能物理插入,减少备件 SKU。
链路预算:同样 100 G,谁的 optics 更便宜?
光器件数量
QSFP28 主流 SR4 采用 4×VCSEL 阵列 + 12 芯 MPO;LR4 用 4×DFB+CWDM MUX;而 SFP-DD 100 G 目前走“单 λ PAM4”路线——1×53 Gbaud EML + 1×PIN, optics 数量直接降到 1/4。芯片数量减少带来两大好处:BOM 成本下降 18 %;生产良率提升 12 %。
光纤适配
单 λ 方案只需双芯 LC,与存量 10 G/25 G 布线一致;而 SR4 需要 OM4 MPO-12,LR4 需要单模双工 LC,但内部四波长 MUX 对插损要求 <1.5 dB,对熔接质量更敏感。对园区网用户而言,SFP-DD 100 G 可以“一根跳线”直接替换原有 10 G,施工复杂度最低。
采购价格(2025 Q4 国内分销商均价)
100 G SR4 QSFP28:190 美元
100 G LR4 QSFP28:220 美元
100 G DR SFP-DD(单 λ 500 m):175 美元
100 G FR SFP-DD(单 λ 2 km):195 美元
可见 SFP-DD 已做到“同距离便宜 8 %–10 %”,随着 53 G EML 芯片放量,2026 年价差有望扩大到 15 %。
跨标准 AOC:把 SFP-DD 和 QSFP28 强行“拧”在一起
需求场景
现网核心交换机侧已部署 36×QSFP28,新建 AI 训练服务器却采用 100 G SFP-DD NIC,如何最短链路、零配置完成对接?答案是用“一端 SFP-DD、另一端 QSFP28”的混合 AOC。它内部集成 retimer 与 Gearbox,把 2×50 G PAM4 电信号↔4×25 G NRZ 电信号双向转换,光侧再走 4×25 G SR4 并行光纤,从而完成“电口翻译”。
实现原理
• 发送方向:SFP-DD NIC 输出 2×50 G PAM4 → AOC 内置 56 G DSP 切片成 4×25 G NRZ → VCSEL 阵列 → MPO-12
• 接收方向:PD 阵列 → 4×25 G NRZ → DSP 聚合为 2×50 G PAM4 → SFP-DD NIC
整个链路对两端设备完全透明,无需任何软件配置,链路训练时间 <200 ms,与标准 AOC 一致。
性能验证
FS.com 实验室对 3 m 混合 AOC 进行 72 小时流量测试:
• 帧长 64–9216 Byte,吞吐量 100 Gbit/s,零丢包
• 误码率 <1E-12,抖动 0.18 UI,优于 IEEE 802.3bj 要求的 0.25 UI
• 功耗 2.8 W,比两端分别用光模块 + 跳线方案降低 0.9 W。
典型拓扑
• AI 训练集群:32×SFP-DD 服务器 ↔ 混合 AOC ↔ 32×QSFP28 TOR 交换机
• 跨机房租户:SFP-DD 路由器端口 ↔ 混合 AOC ↔ 运营商 QSFP28 DCI 盒子
通过一根缆解决“接口代差”,避免额外转接盒或分支缆,机柜内布线量减少 40 %。
互通测试:哪些坑需要提前踩?
链路训练时序
SFP-DD 采用 IEEE 802.3cd 自协商,QSFP28 遵循 802.3bm。混合 AOC 必须在 100 ms 内完成两端速率通告,否则 NIC 会降速到 40 G。实测发现部分旧版固件(早于 2024Q1)超时退出,需升级 NIC 固件到 ≥22.0.1。
功耗告警
SFP-DD 端口默认功率预算 3.5 W,混合 AOC 内部含 DSP,实测 2.8 W 仍在预算内;但早期交换机软件把“>2.5 W”一律标红,导致 SNMP 误报警。需在 NMS 侧把阈值调到 3.2 W 以上,或升级交换机 BIOS。
散热回流
QSFP28 侧交换机风口在面板后方,而 SFP-DD 侧服务器风口在机壳前方。混合 AOC 弯曲半径 30 mm,若强行折返 180° 会堵住风道,导致壳温升高 8 °C。建议机柜内采用 2 m 长度,让缆自然下垂形成“U”型,避免热风回流。
采购与部署 checklist
明确两端设备接口——SFP-DD 还是 QSFP28,确认固件版本支持混合 AOC。
布线长度 ≤3 m 优先 DAC;>3 m 或需隔离 EMI 选 AOC;跨标准则必须混合 AOC。
检查交换机/NIC 厂商的 AOC 白名单,未列明型号需提前送样验证。
功耗预算留 20 % 余量,避免未来 firmware 升级后功耗踩红线。
高密度机柜(≥48×100 G/1U)务必做 CFD 热仿真,确认风道不被粗缆挡住。
写入招标文件:要求供应商提供 72 h 零丢包测试报告 + 固件升级承诺函。
结论:密度与纵深各取所需,跨标准 AOC 让“代差”变“同代”
QSFP28 仍是当前 100 G 生态最成熟的“六边形战士”,而 SFP-DD 用“通道减半 + 单 λ PAM4”在密度、成本、布线兼容性上切中数据中心“痛点”。当两种接口在同一网络共存时,与其强行统一机型,不如借助“跨标准 AOC”实现零配置对接——既保护存量 QSFP28 资产,又无缝引入 SFP-DD 高密度新平台。随着 53 G EML、56 G DSP 芯片进一步降价,混合 AOC 的成本优势将从 8 % 扩大到 15 %,成为 100 G 时代末期的“最后一公里”标配。