XLPPI 대 XLAUI 설명: QSFP 모듈용 전기 인터페이스

고속 이더넷 시스템에서 전기 인터페이스는 호스트 장치와 광 트랜스리버 간의 데이터 흐름을 결정합니다. 40G 및 100G 네트워크 아키텍처에서 널리 참조되는 두 가지 인터페이스는 XLPPI 및 XLAUI. 입니다. 표면적으로는 유사해 보일 수 있습니다—둘 다 멀티 레인 전기 신호를 정의하지만, 실제로는 서로 다른 목적을 가지고, 서로 다른 표준 기구에서 제정되었으며,, 서로 다른 성능 세대를 지원합니다..

본 문서는 XLPPI 대 XLAUI, 에 대한 구조화되고 권위 있는 비교를 제공하며, 각 인터페이스가 특히 QSFP+, QSFP28, 와 QSFP56 데이터센터에 광범위하게 배포된 모듈과 같은 현대 광 모듈 생태계 내에서 어떻게 자리매김하는지를 명확히 설명합니다.

기초: IEEE 802.3ba 및 40G 아키텍처

차이점을 심층 분석하기 전에, 공통 기반을 이해해야 합니다. XLAUI와 XLPPI 모두 IEEE 802.3ba 표준 40기가비트 이더넷을 위한 IEEE 802.3ba 표준에 의해 정의됩니다.

약어의 “XL”은 로마 숫자로 40을 의미합니다. 두 인터페이스 모두 4레인 병렬 아키텍처를 사용하며,, 각 레인은 3125 Gbps.

• 총 대역폭: 25 Gbps(64b/66b 코딩 오버헤드 포함)로 동작합니다.

• 유효 데이터 전송률: 40 Gbps입니다.

그러나 이들의 OSI 물리 계층(PHY) 계층 구조 내 위치에서 차이가 발생합니다.

XLAUI란 무엇인가? (40G 어태치먼트 유닛 인터페이스)

XLAUI(40G 어태치먼트 유닛 인터페이스) 는 IEEE 802.3ba 40기가비트 이더넷(40GbE)을 위해 IEEE에서 정의한 전기 인터페이스로,. 다음을 사용하여 동작합니다:

• 4개의 전기 레인

• 레인당 10.3125 Gbps

• 64B/66B 라인 코딩

• NRZ 신호 방식

▷ 40G 이더넷에서의 XLAUI 목적

XLAUI는 다음 사이의 내부 전기 링크 역할을 합니다:

• MAC ⇆ PHY

• MAC ⇆ PMA/PMD

• PHY ⇆ 내부 광 엔진(고정 광학 플랫폼의 경우)

이 인터페이스는 플러그형 모듈 인터페이스에서 직접 사용되지 않습니다. 대신 XLAUI는 스위치, 라우터 및 네트워크 카드의 내부 신호 경로 일부입니다.

▷ XLAUI 사용 위치

XLAUI는 주로 다음과 관련이 있습니다:

• 40GBASE-SR4 (MPO-12 광섬유)

• 40GBASE-LR4 (4×10G λ WDM)

• 40GBASE-CR4(DAC 케이블)

이러한 모듈은 4개의 10G 레인을 사용하지만, XLAUI 인터페이스는 일반적으로 호스트 내부에, 구현되며, QSFP+ 커넥터에는 구현되지 않습니다.

XLPPI란 무엇인가? (확장형 저전력/저전압 병렬 인터페이스, Extended Low-Power/Low-Voltage Parallel Interface)

XLPPI (확장형 저전력/저전압 병렬 인터페이스) 호스트 PHY/ASIC와 플러그형 QSFP 계열 광 모듈 간에 사용되는 MSA 정의 전기 인터페이스입니다:

• 호스트 PHY/ASIC ⇆ 플러그형 QSFP 계열 광 모듈

XLAUI(40G에만 제한됨)와 달리, XLPPI는 여러 이더넷 세대를 지원합니다. 그리고 여러 QSFP 폼 팩터를 지원합니다.

지원 속도 및 변조 방식

XLPPI는 다음을 지원합니다:

이더넷 세대	모듈 유형	레인 수	레인 속도	변조
40G	QSFP+	4	10G	outer OMA
100G	QSFP28	4	25G	outer OMA
200G	QSFP56	4	50G	PAM4
400G	QSFP-DD	8	50G PAM4	PAM4
800G	QSFP-DD800	8	100G PAM4	PAM4

XLPPI의 목적

XLPPI는 다음을 보장합니다:

• 저전압·저전력 병렬 신호 전송

• 호스트와 모듈 간 고속 전기적 연결의 신뢰성

• 모든 QSFP 세대 간 호환성

• 신호 무결성(SI) 요구 사양이 엄격한 짧은 PCB 트레이스에서도 안정적인 동작

따라서 XLPPI는 현대형 플러그형 광소자 뒤에서 지배적인 전기 인터페이스입니다.

XLPPI 대 XLAUI — 주요 차이점

두 인터페이스는 이더넷 아키텍처의 서로 다른 부분에서 작동하며, 서로 다른 설계 목표를 따릅니다.

서로 다른 표준 제정 기관

인터페이스	정의 주체	주요 범위
XLAUI	IEEE 802.3ba	MAC ⇆ PHY 내부 인터페이스
XLPPI	QSFP/QSFP-DD MSA	호스트 ⇆ 플러그형 광 모듈

XLPPI는 QSFP 계열과 밀접히 연계되어 있는 반면, XLAUI는 이더넷의 내부 논리 계층과 연계되어 있습니다.

서로 다른 응용 계층

계층	XLAUI	XLPPI
인터페이스 위치	스위치/라우터 내부	모듈 커넥터 위치
사용자	MAC, PHY, PMA/PMD	ASIC/PHY ⇆ QSFP 모듈
하드웨어 엔지니어 노출 정도	내부 실리콘 설계	플러그형 트랜시버용 PCB 설계
플러그형 광소자에서의 사용 여부	간접적	직접적

서로 다른 지원 속도

XLAUI는 고정된 속도로 동작합니다:

• 4 × 10.3125 Gbps (40G)

XLPPI는 40G → 800G까지 확장 가능합니다., 모듈 폼 팩터 및 SerDes 세대에 따라 달라집니다.

신호 전송 기술

기능	XLAUI	XLPPI
신호 방식	outer OMA	NRZ + PAM4
전압	표준	저전압/전력 최적화
SI 최적화	레거시	고급, QSFP 전용
미래 대응성	없음(40G 전용)	있음(40G–800G)

왜 현대형 QSFP 모듈은 XLAUI 대신 XLPPI를 사용하는가?

XLPPI는 다음을 제공하기 때문입니다:

• 단거리 및 장거리 시나리오에서 핫스왑 가능(hot-swappable)한 모듈—

• 최적화 전력 소비

• 유지 신호 무결성 더 높은 속도에서도

• 확장 가능 PAM4 전송 200G/400G/800G에 필수적인

• QSFP 커넥터의 기계적·전기적 제약 조건에 부합

모든 현대형 플러그형 광소자—SFP+/SFP28, QSFP+/QSFP28, QSFP56, QSFP-DD—는 MSA 정의 저전압 인터페이스를 사용합니다, XLPPI를 포함합니다.

LINK-PP 고객을 위한 사용 사례 관련성

고속 광 모듈을 선택하는 고객의 경우 LINK-PP, XLPPI 및 XLAUI를 이해하면 다음 사항을 명확히 할 수 있습니다:

• 왜 QSFP+ 및 QSFP28 모듈이 XLPPI에 의존하는가

• 전기 인터페이스가 어떻게 영향을 주는가 모듈 상호 운용성

• 어떤 유형의 모듈이 다음 레인 속도를 지원하는가 10G, 25G, 50G 또는 100G

XLPPI 대 XLAUI — 요약 표

카테고리	XLPPI	XLAUI
표준	MSA	IEEE
이더넷 세대	40G–800G	40G 전용
레인 속도	10G / 25G / 50G / 100G	10G
변조	NRZ 및 PAM4	outer OMA
인터페이스 위치	호스트 ⇆ 플러그형 모듈	MAC ⇆ PHY(내부)
사용 분야	QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD	내부 실리콘
향후 확장성	높음	없음(None)

마무리하며

XLPPI와 XLAUI 모두 이더넷 전기 아키텍처의 핵심 구성 요소이지만, 근본적으로 서로 다른 요구 사항을 해결합니다. XLPPI 은 최신 QSFP 광 트랜스시버 뒤에 있는 인터페이스로, 40G에서 800G까지 확장 가능하고 전력 효율적이며 고밀도 네트워킹을 가능하게 합니다. XLAUI, 한편, 는 40G 이더넷 내부 로직 내에서 중요한 IEEE 인터페이스이지만, 플러그형 모듈 커넥터에서는 사용되지 않습니다.

이러한 차이를 이해하면 네트워크 엔지니어가 적절한 하드웨어를 선택하는 데 도움이 되며, 조직이 광 인프라 전반에 걸쳐 안정성과 향후 호환성을 확보하는 데도 기여합니다.