QSFP-DDとQSFP28：主な違い、速度、および使用例

データセンターのトラフィックが増加し続けるにつれ、ネットワークインフラストラクチャは、効率的なポート密度を維持しながら、より高い帯域幅をサポートする必要があります。光トランシーバーは、特に100GbEや400GbE技術が広く普及している最新のイーサネット環境において、高速接続を実現する上で重要な役割を果たします。最もよく議論されるフォームファクタとしては、QSFP28とQSFP-DDが挙げられます。

QSFP28は100GbEネットワークの標準ソリューションとなり、スパインリーフアーキテクチャ、エンタープライズコア、高性能コンピューティングクラスタにおいて信頼性の高いパフォーマンスを提供しています。しかし、ハイパースケールデータセンターやAIワークロードではより高いスループットが求められるため、 200Gおよび400Gイーサネット速度をサポートするQSFP-DDなどの新しいトランシーバフォームファクタが導入されています。

拡張性の高いインフラストラクチャを設計する必要のあるネットワークアーキテクト、エンジニア、ITプランナーにとって、QSFP-DDとQSFP28の違いを理解することは重要です。両モジュールはサイズこそ似ていますが、電気レーンのアーキテクチャ、帯域幅容量、互換性、導入シナリオにおいて大きく異なります。

この記事では、QSFP-DDとQSFP28を体系的に比較し、それぞれの技術仕様、主な違い、互換性に関する考慮事項、そして最新のデータセンターネットワークにおける典型的な使用例について解説します。この記事を読み終える頃には、それぞれのトランシーバーが高速ネットワーク環境にどのように適合するのか、またそれぞれの技術がどのような場合に最も適しているのかを明確に理解できるでしょう。

QSFP28とは何ですか？

QSFP28は、主に100GbEネットワーク向けに設計された、広く普及している光トランシーバーのフォームファクタです。以前のQSFP+設計をベースに、レーンあたりのデータレートを向上させ、より高い帯域幅をサポートします。4つの高速電気レーンを使用することで、QSFP28は、現代のデータセンターネットワークで一般的に採用されている、コンパクトで高密度な100G接続を実現します。

定義と標準の概要

QSFP28（Quad Small Form-factor Pluggable 28）は、 QSFP+ MSAによって開発されたプラグイン式トランシーバー規格です。4つの電気レーンを介してデータを伝送することで100GbEをサポートし、各レーンは約25Gbpsで動作します。

従来の40GbE向けQSFP+モジュールと比較して、QSFP28は物理的な形状はほぼ同じでありながら、レーン速度を大幅に向上させています。この設計により、ネットワークスイッチやルーターは、ポートサイズや前面パネルのスペースを増やすことなく、より高い帯域幅をサポートできるようになります。

実際の導入においては、QSFP28モジュールは、信頼性の高い100G接続が必要とされるデータセンターのスパインリーフアーキテクチャ、サーバー集約レイヤー、および高性能コンピューティング環境で一般的に使用されています。

QSFP28 技術仕様

QSFP28は、コンパクトなモジュール設計の中に複数の高速レーンを組み合わせることで、100Gbpsのスループットを実現しています。以下の表に、その主要な技術特性をまとめます。

このアーキテクチャにより、QSFP28はスイッチのポート密度を高く保ちながら、100Gの帯域幅を効率的に実現できます。このモジュールは単一の高速チャネルではなく4つのレーンを使用するため、パラレルオプティクスや波長多重化など、複数の光伝送方式をサポートできます。

一般的なQSFP28光モジュールタイプ

QSFP28は、異なる伝送距離やケーブルインフラに対応するように設計された、複数の標準化された光トランシーバーのバリエーションをサポートしています。

これらのオプションにより、QSFP28はラック内の短距離サーバー接続からデータセンター間の長距離スイッチ間リンクまで、幅広い展開環境をサポートできます。

一般的な展開シナリオ

QSFP28は、100Gネットワークにおいて最も広く採用されている光モジュールの一つです。その性能、密度、互換性のバランスの良さから、多くのネットワーク環境に適しています。

一般的なシナリオには次のようなものがあります。

• 東西トラフィックをサポートするデータセンターのスパインリーフアーキテクチャ

• 企業の中核ネットワークおよび集約ネットワークが40Gから100Gへ移行する

• 低遅延100G接続を必要とする高性能コンピューティングクラスタ

• 中距離接続用のデータセンター相互接続（DCI）リンク

QSFP28は、成熟したエコシステムと幅広いハードウェアサポートのおかげで、200Gや400Gの展開向けにQSFP-DDなどの高速技術が登場しても、現代の光ネットワークにおいて重要な役割を果たし続けています。

QSFP-DDとは何ですか？

QSFP-DDは、従来のQSFPベースのモジュールよりも大幅に高い帯域幅を実現するように設計された次世代光トランシーバーのフォームファクタです。モジュール内部の電気レーン数を2倍にすることで、QSFP-DDはQSFP28と同等のフロントパネルサイズを維持しながら、最大400Gbpsの速度をサポートします。この設計により、データセンターはポート密度を犠牲にすることなくネットワーク容量を増やすことができます。

定義と標準アーキテクチャ

QSFP-DDは、Quad Small Form-factor Pluggable Double Densityの略です。この仕様は、大規模データセンター環境における200Gおよび400Gイーサネット接続への高まる需要に対応するため、QSFP-DD MSAグループによって開発されました。

QSFP-DDと従来のQSFPモジュールの主なアーキテクチャ上の違いは、電気レーンの数にあります。QSFP28は4レーンを使用するのに対し、QSFP-DDは同じ形状の中に8つの高速レーンを統合しています。この拡張されたインターフェースにより、既存のネットワークハードウェア設計との互換性を維持しながら、より高いデータレートをサポートできます。

実際には、QSFP-DDによって、スイッチメーカーはネットワーク機器の物理的な設置面積を増やすことなく、ポートあたりの帯域幅を大幅に向上させることができる。

QSFP-DDの技術仕様

QSFP-DDは、8レーンの電気インターフェースを使用し、より高速な信号伝送技術をサポートすることで、より高いスループットを実現します。

QSFP-DDモジュールはQSFP28と比較してレーン数が2倍になっているため、200GbEや400GbEといった複数のイーサネット速度に対応できます。この柔軟性により、ネットワーク事業者はハードウェアプラットフォームの拡張性を維持しながら、高速接続を展開することが可能になります。

一般的なQSFP-DD光モジュールタイプ

QSFP-DDは、400G接続向けに設計された高速イーサネット光モジュールに広く使用されています。いくつかの標準化されたバリアントがあり、それぞれ異なる伝送距離とファイバー構成に対応しています。

これらの光モジュールにより、QSFP-DDは、データセンター内の短距離接続から、より長距離のデータセンター間相互接続まで、幅広いネットワークリンクをサポートできるようになります。

主要な展開環境

QSFP-DDは、非常に高いネットワーク帯域幅と拡張性の高いインフラストラクチャを必要とする環境で主に採用されています。トラフィック需要の増加に伴い、多くの最新ネットワーク設計では、大規模なコンピューティングワークロードをサポートするために400G接続が不可欠となっています。

一般的な展開シナリオは次のとおりです。

• クラウドサービスプロバイダーが運営するハイパースケールデータセンター

• 膨大な東西トラフィックを生成するAIおよび機械学習クラスター

• 400Gリーフスパインアーキテクチャにおける高容量スパインスイッチ

• 施設間で高スループットを必要とするデータセンター相互接続（DCI）リンク

QSFP-DDは、より高いレーン密度と、以前のQSFPモジュールとの下位互換性を組み合わせることで、100Gネットワークから200Gおよび400Gインフラストラクチャへの移行を検討している組織にとって、実用的なアップグレードパスを提供します。

QSFP-DDとQSFP28：主な技術的相違点

QSFP-DDとQSFP28は外見上は似ているように見えるかもしれませんが、帯域幅、電気回路構成、消費電力、拡張性において大きく異なります。QSFP28は主に100GbEネットワーク向けに設計されていますが、QSFP-DDはモジュール内部の電気レーン数を倍増させることで、200GbEや400GbEといったはるかに高速な通信速度を実現します。

これらの技術的な違いを理解することで、ネットワークエンジニアは特定の導入環境に最適なフォームファクタを判断することができます。

帯域幅とレーンアーキテクチャ

QSFP-DDとQSFP28の最も根本的な違いは、電気レーンの数と、それらがサポートする総帯域幅にある。

QSFP28は、25Gbpsのレーンを4つ組み合わせることで100Gbpsのスループットを実現します。一方、QSFP-DDはレーン数を8つに倍増させ、より高い総帯域幅を実現します。このアーキテクチャにより、QSFP-DDはトラフィック需要の増加が続く大容量ネットワーク環境に適しています。

ポート密度とスケーラビリティ

QSFP-DDは、QSFP28とほぼ同じ前面パネルサイズを維持しながら、スイッチポートあたりの帯域幅を向上させることができます。

QSFP-DDは、同程度のポートサイズでQSFP28の4倍の帯域幅を実現できるため、スイッチベンダーはスイッチ全体の容量を大幅に増やすことができます。これは、ラックユニットあたりの帯域幅を最大化することが不可欠なハイパースケールデータセンターにおいて特に大きなメリットとなります。

消費電力と熱設計

一般的に、帯域幅が広くなると、消費電力の増加と熱管理の改善が必要となる。

QSFP-DDモジュールは、より多くの電気レーンを使用し、より高速な信号伝送をサポートするため、一般的に消費電力が大きくなります。そのため、QSFP-DD向けに設計された最新のスイッチには、安定した動作を維持するために強化された冷却システムが搭載されていることがよくあります。

物理的な形状の違い

QSFP-DDとQSFP28は、前面パネルから見ると似ているように見えるが、内部のコネクタ構造は異なっている。

QSFP-DDは、既存のQSFPコネクタの背面に電気接点の列を追加することで、拡張されたインターフェースを実現しています。この拡張されたインターフェースにより、QSFP28モジュールとの下位互換性を維持しながら、2倍のレーン数をサポートすることが可能になります。

総じて、QSFP-DDがQSFP28よりも優れている主な点は、使い慣れたQSFPエコシステムを維持しながら、大幅に高い帯域幅を実現できることです。この組み合わせにより、QSFP-DDは、現代のデータセンターネットワークを100G接続を超える規模に拡張するための重要な技術となっています。

QSFP-DDとQSFP28の互換性

QSFP-DDは後方互換性を考慮して設計されており、ネットワーク事業者は既存のQSFP28モジュールを新しいハードウェアプラットフォームで再利用できます。この互換性により、ハードウェアの全面的な交換を必要とせず、段階的なインフラストラクチャのアップグレードが可能になるため、100Gからより高速なネットワークへの移行が簡素化されます。

QSFP-DDとQSFP28がポートおよびモジュールレベルでどのように相互作用するかを理解することは、エンジニアが拡張性の高いネットワーク展開を計画する上で役立ちます。

下位互換性

QSFP-DDポートはQSFP28モジュールを受け入れるように設計されており、より高速なインターフェース向けに設計されたスイッチで100G光モジュールを動作させることができます。

この互換性は、QSFP-DDコネクタが元のQSFPインターフェースの背面に電気接点の列を追加しているため実現しています。QSFP28モジュールをQSFP-DDポートに挿入すると、前面の接点列のみが使用されるため、通常の100G動作が可能になります。

その結果、データセンターは既存のQSFP28光モジュールを引き続き運用しながら、QSFP-DDポートを備えたスイッチを導入することが可能になる。

ハードウェアおよびスイッチのサポート

QSFP-DDポートはQSFP28モジュールを受け入れることができますが、スイッチのハードウェアは適切なインターフェース速度と構成をサポートしている必要があります。

主なハードウェアに関する考慮事項は以下のとおりです。

• ASICの帯域幅能力によって、スイッチが200Gまたは400Gの速度をサポートできるかどうかが決まります。

• ポート構成オプションによっては、QSFP-DDポートをQSFP28モジュールで100Gモードで動作させることができる場合があります。

• 挿入されたモジュールを正しく認識するには、ファームウェアとオペレーティングシステムのサポートが必要です。

多くの最新スイッチは柔軟なポート構成を提供しており、単一のQSFP-DDポートを以下のように動作させることができます。

• 1 × 400G

• 2 × 200G

• 4 × 100G

この柔軟性により、ネットワーク事業者はさまざまな帯域幅要件に合わせてインフラストラクチャを調整できるようになります。

データセンターの移行戦略

下位互換性があるため、QSFP-DDは100Gから400Gネットワークへの移行を検討している組織にとって効果的なアップグレードパスとなります。

一般的な移行アプローチは、以下の段階から構成されます。

1. QSFP28光モジュールを引き続き使用しながら、QSFP-DDポートを搭載したスイッチを導入する。

2. 一部のリンクは100Gbpsのままで、他のリンクはより高速にアップグレードされるような、速度が混在する環境で運用します。

3. 帯域幅の要件が増加するにつれて、 200Gまたは400GのQSFP-DDモジュールを段階的に導入してください。

4. ネットワークの基幹層およびコア層への高速リンクを拡張する。

この段階的な戦略により、データセンターは既存の接続を中断することなくネットワーク容量を増強できます。QSFP-DDは、従来型モジュールと次世代モジュールの両方をサポートすることで、現在の100G展開と将来の高速ネットワークインフラストラクチャとの間の実用的な架け橋となります。

QSFP-DDとQSFP28のユースケース比較

QSFP28とQSFP-DDは、異なる世代の高速ネットワーク向けに設計されています。QSFP28は100Gインフラストラクチャで広く使用されている一方、QSFP-DDは200Gや400Gネットワークなど、より高い帯域幅を必要とする環境で一般的に使用されています。どちらを選択するかは、ネットワーク規模、帯域幅要件、長期的なインフラストラクチャ計画などの要素によって決まります。

QSFP28がより良い選択肢となる場合

QSFP28は、安定した成熟した100G接続を必要とする多くのネットワークにとって、依然として実用的なソリューションです。比較的低い消費電力を維持しながら、信頼性の高いパフォーマンスを提供し、既存機器との幅広い互換性も備えています。

QSFP28が適している一般的な状況には、以下のようなものがあります。

• スイッチとルーターが既にQSFP28モジュール用に設計されている既存の100Gインフラストラクチャ

• 400Gの帯域幅を必要としない企業およびキャンパスのデータセンター

• 100Gスパインリーフアーキテクチャを用いた高性能コンピューティングクラスタ

• コスト重視の、以前の40Gネットワーク（ 40G-ER4バリアントなど）からのアップグレード

こうした環境では、最大帯域幅よりも信頼性と互換性が優先されることが多く、そのためQSFP28は効率的で広くサポートされている選択肢となる。

QSFP-DDが推奨される場合

QSFP-DDは、100G接続の限界を超える拡張性を必要とするネットワーク向けに設計されています。8レーンアーキテクチャにより、高密度スイッチ設計に適したコンパクトなフォームファクタを維持しながら、より高いスループットを実現します。

QSFP-DDは一般的に以下の用途で使用されます。

• 東西方向の大量のトラフィックを処理するハイパースケールクラウドデータセンター

• AIおよび機械学習クラスターは、GPU間で極めて高いデータスループットを必要とする。

• 帯域幅集約が重要な400Gスパインまたはコアネットワーク層

• 大規模データセンター相互接続（DCI）環境

これらの導入事例は、QSFP-DDモジュールがポートあたり大幅に高い帯域幅を提供できるという利点を享受している。

典型的なネットワークアーキテクチャ

ネットワークアーキテクチャの違いによって、QSFP28とQSFP-DDのどちらがより適切かが決まる場合が多い。以下の表は、一般的な導入パターンを示している。

多くの最新データセンターでは、両方の技術が同じネットワークアーキテクチャ内で共存しています。QSFP28モジュールは引き続き100Gアクセス層とアグリゲーション層で使用され、QSFP-DDモジュールはスパイン層またはコア層でより大容量の接続を提供します。

この階層的なアプローチにより、ネットワーク事業者はコスト、パフォーマンス、拡張性のバランスを取りながら、より高速な光技術へと段階的に移行していくことが可能になります。

高速光トランシーバーの将来動向

クラウドコンピューティング、人工知能、大規模分散アプリケーションなどによりデータセンターのトラフィックが急速に増加するにつれ、高速光トランシーバーは進化を続けています。100GネットワークではQSFP28が依然として一般的であり、QSFP-DDは400Gの展開を可能にしていますが、業界はすでにさらに高速で効率的な光アーキテクチャへと移行しつつあります。

こうした傾向を理解することで、ネットワークプランナーはQSFP-DDのような技術が将来のインフラアップグレードにどのように適合するかを予測できるようになる。

100Gから400Gへの移行

光ネットワークにおける最も重要なトレンドの一つは、100Gイーサネットから400Gイーサネットへの段階的な移行です。データセンター内でワークロードによって生成される東西方向のトラフィック量が増加するにつれて、パフォーマンスと拡張性を維持するために、より高速なリンク速度が必要になります。

この進歩は、ハイパースケール環境における帯域幅需要の高まりを反映している。400ギガビットイーサネットなどの規格で定義された技術により、最新のスイッチは管理可能なポート密度を維持しながら、大幅に高いスループットをサポートできるようになった。

その結果、多くの大規模データセンターは、100Gのスパインリーフ型アーキテクチャから400Gのバックボーン接続へと移行しつつある。

新たなフォームファクター

QSFP-DDに加えて、より高い帯域幅と優れた熱性能をサポートする新しい光モジュール形状が登場している。

これらのフォームファクタは、高速ネットワークにおける熱的および電気的な要求の高まりに対応しています。例えば、OSFPモジュールはより大きな筐体を採用することで高電力レベルに対応し、QSFP112はより高速な電気回路をサポートすることで次世代光モジュールを実現します。

将来のネットワークにおけるQSFP-DDの役割

QSFP-DDは、ネットワークがさらに高速化していく中で、重要なブリッジ技術として存続すると予想されます。以前のQSFPモジュール（40G-LR光モジュールなど）との互換性や、複数のイーサネット速度をサポートできる能力により、高い適応性を備えています。

QSFP-DDが依然として重要な位置を占めている要因はいくつかある。

• QSFP28モジュールとの下位互換性

• 200Gおよび400Gネットワークの両方をサポート

• 最新のスイッチに適した高密度ポート

• スイッチおよび光デバイスベンダーからの強力なエコシステムサポート

同時に、ネットワーク業界は、AIクラスターやハイパースケールクラウドプラットフォームの増大する帯域幅需要に対応するため、800ギガビットイーサネットなどの技術開発も進めている。

多くの場合、現在導入されているQSFP-DDプラットフォームは、将来のアップグレードの基盤となり、データセンターが使い慣れた広くサポートされているトランシーバーのエコシステムを維持しながら、ネットワーク容量を拡張することを可能にするでしょう。

QSFP-DDとQSFP28に関するよくある質問

QSFP-DDとは何の略ですか？

QSFP-DDは、Quad Small Form-factor Pluggable Double Densityの略です。この設計では、従来のQSFPモジュールと比較して電気レーン数を4から8に倍増させ、200GbEや400GbEといったより高速なイーサネット速度に対応できるようにしています。

QSFP28とはどういう意味ですか？

QSFP28とは、Quad Small Form-factor Pluggable 28の略で、「28」はレーンあたり約28Gbpsの信号伝送能力を示します。4つのレーンを組み合わせることで、QSFP28モジュールは100GbEネットワークにおいて最大100Gbpsの総帯域幅を実現できます。

QSFP-DDポートは100G接続に対応できますか？

はい。QSFP-DDポートは、互換性のあるQSFP28モジュールを使用することで100Gbpsで動作可能です。この機能により、より高速な通信速度に対応するように設計されたスイッチでも、既存の100Gインフラストラクチャに接続できます。

QSFP-DDモジュールは400Gイーサネットに使用されますか？

はい。QSFP-DDは、 400G-DR4モジュールや400G-FR4モジュールといった規格で用いられる最も一般的なフォームファクタの一つであり、現代のデータセンターにおける高速光リンクを実現する上で重要な役割を果たしています。

QSFP-DDとQSFP28は同じ種類の光ファイバーを使用していますか？

どちらのモジュールタイプも、使用する光規格に応じて、シングルモードファイバー（SMF）またはマルチモードファイバー（MMF）に対応できます。例えば、短距離モジュールではマルチモードファイバーが使用される一方、長距離リンクでは通常シングルモードファイバーが使用されます。

QSFP-DDモジュールは一般的に消費電力が大きいのはなぜですか？

QSFP-DDモジュールは、QSFP28と比較してより多くの電気レーンと高速な信号伝送速度を備えているため、消費電力が増加します。そのため、QSFP-DD向けに設計されたスイッチには、多くの場合、改良された熱管理およびエアフローシステムが搭載されています。

QSFP28は今でもデータセンターで広く使われていますか？

はい。QSFP28は、特にエンタープライズデータセンター、高性能コンピューティング環境、および100Gの帯域幅が現在のワークロードに十分なスパインリーフアーキテクチャにおいて、100GbEネットワーク向けに広く採用されているソリューションです。

？ 結論

QSFP28とQSFP-DDは、現代のイーサネットネットワークで使用される高速光トランシーバー技術の重要な2つの世代を代表するものです。QSFP28は、100GbE接続のための成熟した広く普及したソリューションとなり、エンタープライズデータセンター、スパインリーフアーキテクチャ、および高性能コンピューティング環境に信頼性の高いパフォーマンスを提供します。一方、QSFP-DDは、電気レーン数を2倍にすることでQSFPエコシステムを拡張し、ハイパースケールクラウドプラットフォームやAI駆動型ワークロードに必要な200Gおよび400Gネットワークをサポートします。

両者のフォームファクタは外形寸法こそ似ていますが、内部アーキテクチャ、帯域幅、導入シナリオは大きく異なります。QSFP28は既存の100Gインフラストラクチャに依然として適していますが、QSFP-DDはより大容量のネットワークへのアップグレードを計画している組織にとって拡張性の高い選択肢となります。また、QSFP-DDポートとQSFP28モジュール間の下位互換性により、データセンターは既存の100G光モジュールを運用しながら、新しいハードウェアプラットフォームを採用することが可能です。

ネットワークトラフィックの増加に伴い、パフォーマンス、拡張性、長期的なインフラ計画のバランスを取る上で、適切なトランシーバー技術を選択することがますます重要になっています。QSFP-DDとQSFP28の違いを理解することで、ネットワークエンジニアは現在のワークロードと将来の帯域幅需要の両方を効率的にサポートできるアーキテクチャを設計できます。

高速光モジュールを評価している組織やネットワークのアップグレードを計画している組織にとって、信頼性が高く互換性のあるトランシーバーソリューションを検討することは重要な次のステップです。利用可能なオプションと技術仕様の詳細については、次のサイトをご覧ください。 LINK-PP オフィシャルストアそこでは、100G、200G、400Gのネットワーク環境に対応した幅広い光トランシーバーが利用可能です。