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小型フォームファクタプラガブル（SFP）は、電気通信とデータ通信の両方のアプリケーションで使用される、コンパクトでホットプラグ可能なネットワークインターフェイスモジュール形式です。ネットワークハードウェア上のSFPインターフェイスは、光ファイバーケーブルや銅線ケーブルなどのメディア固有のトランシーバー用のモジュラースロットです。 [ 1 ]固定インターフェイス（イーサネットスイッチのモジュラーコネクタなど）と比較したSFPを使用する利点は、個々のポートに必要に応じて異なるタイプのトランシーバーを装備できることであり、ほとんどのデバイスには光回線端末、ネットワークカード、スイッチ、ルーターが含まれます。
フォームファクタと電気インターフェースは、スモールフォームファクタ委員会の監督下にあるマルチソースアグリーメント（MSA）によって規定されています。[ 2 ] SFPは、ほとんどのアプリケーションでより大きなギガビットインターフェースコンバータ（GBIC）に取って代わり、一部のベンダーからはミニGBICと呼ばれています。[ 3 ]
SFP トランシーバーは、同期光ネットワーク(SONET)、ギガビットイーサネット、ファイバーチャネル、PON、およびその他の通信規格をサポートしています。導入当初、イーサネット SFP の一般的な速度は1 Gbit/s 、ファイバーチャネル SFP モジュールでは最大4 Gbit/sでした。[ 4 ] 2006 年にSFP+仕様により速度は最大10 Gbit/sになり、 2014 年に導入された後のSFP28改訂版[ 5 ]は25 Gbit/sの速度に対応するように設計されています。[ 6 ]
やや大型の兄弟機は、4レーンのQuad Small Form-factor Pluggable ( QSFP ) です。追加のレーンにより、対応するSFPの4倍の速度を実現できます。2014年には、最大100 Gbit/sの速度を実現するQSFP28バリアントが公開されました。[ 7 ] 2019年には、密接に関連するQSFP56が標準化され[ 8 ]、最大速度が200 Gbit/sに倍増し、主要ベンダーから既に製品が販売されています。[ 9 ] SFPトランシーバーをQSFPポートに配置できる安価なアダプタもあります。
2レーンで100 Gbit/sを実現するSFP - DD [ 10 ]と、 8レーンで400 Gbit/sを実現するQSFP-DD [ 11 ]の仕様が発表されている。[ 12 ]これらは、それぞれの前身と直接下位互換性のあるフォームファクタを使用している。[ 13 ]
さらに大型の兄弟規格であるオクタル小型フォーマットプラガブル（OSFP）は、2022年に製品がリリースされ[ 14 ]、ネットワーク機器間で800 Gbit/sのリンクを実現できます。これはQSFPフォームファクタよりもわずかに大きく、より大きな電力出力が可能で、60ピンのホストインターフェースを定義しています。OSFP規格は2016年に最初に発表され[ 15 ]、2021年にリリースされたバージョン4.0では、8× 100 Gbit/sの電気データレーンを介して800 Gbit/sを実現できます[ 16 ] 。支持者は、低コストのアダプタによりQSFPモジュールとの下位互換性が実現できると述べています[ 17 ] 。
SFPトランシーバーは、さまざまな送信機および受信機の仕様で提供されており、ユーザーは各リンクに適したトランシーバーを選択することで、使用可能なメディアタイプ（ツイストペアまたはツインアキシャル銅ケーブル、マルチモードまたはシングルモード光ファイバーケーブルなど）上で必要な光伝送距離または電気伝送距離を実現できます。トランシーバーは、伝送速度によっても分類されます。SFPモジュールは、一般的にいくつかの異なるカテゴリで提供されています。
QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP56は、それぞれSFP/SFP+/SFP28またはSFP56との電気的下位互換性を持つように設計されています。シンプルなアダプタまたは専用の直接接続ケーブルを使用することで、QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP56フォームファクタで提供される4レーンではなく、1レーンのみを使用してこれらのインターフェースを接続することが可能です。8レーンのQSFP-DDフォームファクタについても同様で、4/2/1レーンにダウングレードして動作させることができます。
SFP + (拡張小型フォームファクタプラガブル) は、最大 16 Gbit/s のデータレートをサポートする SFP の拡張バージョンです。SFP+ 仕様は 2006 年 5 月 9 日に初めて公開され、バージョン 4.1 は 2009 年 7 月 6 日に公開されました。[ 31 ] SFP+ は、 8 Gbit/sファイバーチャネル、10 ギガビットイーサネット、および光伝送ネットワーク標準 OTU2 をサポートしています。これは、多くのネットワークコンポーネントベンダーによってサポートされている一般的な業界フォーマットです。SFP+ 規格には16 Gbit/sファイバーチャネルについての記述はありませんが、この速度で使用できます。[ 32 ]データレート以外に、8 Gbit/s と16 Gbit/sファイバーチャネルの主な違いはエンコード方式です。16 Gbit/sで使用される64b/66b エンコーディングは、8 Gbit/sで使用される8b/10bよりも効率的なエンコーディング メカニズムであり、回線速度を 2 倍にすることなくデータ レートを 2 倍にすることができます。16GFC は実際にはどこにも16 Gbit/sシグナリングを使用していません。8GFCの 2 倍のスループットを実現するために14.025 Gbit/s の回線速度を使用しています。 [ 33 ]
SFP+では、専用のトランシーバーを使用せずに2つのSFP+ポートを接続できるダイレクトアタッチ機能 も導入されています。ダイレクトアタッチケーブル（DAC）には、パッシブタイプ（最大7m）、アクティブタイプ（最大15m ）、アクティブ光タイプ（AOC、最大100m ）があります。
10 Gbit/s SFP+ モジュールは、通常の SFP とまったく同じ寸法であるため、機器メーカーは 24 ポートおよび 48 ポートのスイッチやモジュラーライン カードの既存の物理設計を再利用できます。以前のXENPAKまたはXFPモジュールと比較すると、SFP+ モジュールでは、モジュール内部ではなくホスト ボード上に実装する回路が多くなります。[ 34 ]アクティブ電子アダプタを使用することで、SFP+ モジュールは、 XENPAKポート[ 35 ]およびX2ポート[ 36 ] [ 37 ]を備えた古い機器で使用できます。
SFP+モジュールは、リミッティング型とリニア型に分類できます。これは、内蔵電子回路の機能を表しています。リミッティングSFP+モジュールには、受信信号（劣化信号）を整形するための信号増幅器が含まれていますが、リニア型には含まれていません。リニアモジュールは主に10GBASE-LRMなどの低帯域幅規格で使用され、それ以外の場合はリミッティングモジュールが好まれます。[ 38 ]
SFP28は、100ギガビットイーサネットインターフェースから発展した25ギガビット/秒インターフェースで、通常は4つの25ギガビット/秒データレーンで実装されています。SFPおよびSFP+と機械的寸法は同じで、SFP28は1つの28ギガビット/秒レーン[ 39 ]を実装し、エンコードオーバーヘッド[ 40 ]を含めて25ギガビット/秒のデータに対応します。
SFP28モジュールは、シングルモード[ 41 ]またはマルチモード[ 42 ]ファイバー接続、アクティブ光ケーブル[ 43 ]、および直接接続銅線[ 44 ] [ 45 ]をサポートするものが存在する。
コンパクト小型フォームファクタプラガブル（cSFP）は、SFPと同じ機械的フォームファクタを持つバージョンで、ポートごとに2つの独立した双方向チャネルを可能にします。主にポート密度を高め、ポートあたりのファイバー使用量を減らすために使用されます。[ 46 ] [ 47 ]
小型フォームファクタプラグインダブル密度（SFP-DD）マルチソースアグリーメントは、ポート密度を倍増させるための2019年に公開された標準規格です。SFD-DD MSAのWebサイトによると、「SFP-DDに基づくネットワーク機器は、従来のSFPモジュールとケーブル、および新しいダブル密度製品をサポートします。」[ 48 ] SFP-DDは2つのレーンを使用して送信します。
現在、以下の速度が定義されています。
クワッド小型フォームファクタプラガブル（QSFP）トランシーバーは、さまざまな送信機および受信機タイプで利用可能であり、ユーザーは各リンクに適したトランシーバーを選択して、マルチモードまたはシングルモードファイバーを介して必要な光伝送距離を実現できます。
Switch and router manufacturers implementing QSFP+ ports in their products frequently allow for the use of a single QSFP+ port as four independent 10 Gigabit Ethernet connections, greatly increasing port density. For example, a typical 24-port QSFP+ 1U switch would be able to service 96x10GbE connections.[58][59][60] There also exist fanout cables to adapt a single QSFP28 port to four independent 25 Gigabit Ethernet SFP28 ports (QSFP28-to-4×SFP28)[61] as well as cables to adapt a single QSFP56 port to four independent 50 Gigabit Ethernet SFP56 ports (QSFP56-to-4×SFP56).[62]
SFP sockets are found in Ethernet switches, routers, firewalls and network interface cards. They are used in Fibre Channel host adapters and storage equipment. Because of their low cost, low profile, and ability to provide a connection to different types of optical fiber, SFP provides such equipment with enhanced flexibility.
SFP sockets and transceivers are also used for long-distance serial digital interface (SDI) transmission.[63]
The SFP transceiver is not standardized by any official standards body, but rather is specified by a multi-source agreement (MSA) among competing manufacturers. The SFP was designed after the GBIC interface, and allows greater port density (number of transceivers per given area) than the GBIC, which is why SFP is also known as mini-GBIC.
しかし、実際には、ネットワーク機器メーカーの中には、ベンダーロックインの手法を用いて、デバイスのファームウェアに自社製モジュールのみが有効になるチェックを追加することで、汎用SFPとの互換性を意図的に損なうところがある。 [ 64 ]サードパーティのSFPメーカーは、任意のベンダーIDに一致するようにプログラム可能なEEPROMを搭載したSFPを導入している。[ 65 ] SFPポートをロックインしているベンダーとして知られているのは、HPEやCiscoなどである。
関連項目：粗波長分割多重
光コネクタを見ると、左側が送信機で、右側が受信機です。[ 68 ]
SFPトランシーバーには、ホストシステムのSFP電気コネクタと背面で嵌合する20個のパッドを備えたエッジコネクタ付きのプリント基板が含まれています。QSFPには、4つの高速送信データペアと4つの高速受信データペアを含む38個のパッドがあります。[ 52 ] [ 53 ]
SFPトランシーバー（およびその後の高速版）の物理的な寸法は、後継のQSFPトランシーバーよりも狭いため、安価なアダプタを使用することで、SFPトランシーバーをQSFPポートに取り付けることができます。どちらもXFPトランシーバーよりも小型です。
SCファイバーコネクタを使用するSFPモジュールは、SC/APC（アングル型）コネクタかSC/UPC（ウルトラポリッシュ型）コネクタのどちらを使用しているかを必ずしも明記しているわけではありません。SC/UPCが最も一般的です。
SFP MSAは、トランシーバーの機能、標準インターフェース、製造元、その他の情報を記述した256バイトのメモリマップをEEPROMに定義しており、これは8ビットアドレス0b1010000X（0xA0）のシリアルI²Cインターフェースを介してアクセスできます。 [ 71 ]
後の規格では、トランシーバーの動作を監視したり変更したりできる（揮発性）メモリ位置も規定されている。
最新の光SFPトランシーバーは、標準的なデジタル診断モニタリング（DDM）機能をサポートしています。[ 72 ]この機能は、デジタル光モニタリング（DOM）とも呼ばれます。この機能により、SFPの動作パラメータをリアルタイムで監視できます。パラメータには、光出力電力、光入力電力、温度、レーザーバイアス電流、トランシーバー供給電圧などがあります。ネットワーク機器では、この情報は通常、シンプルネットワーク管理プロトコル（SNMP）を介して提供されます。DDMインターフェースを使用すると、エンドユーザーは光ファイバートランシーバーの診断データとアラームを表示でき、トランシーバーが動作しない理由を診断するために使用できます。
が完成したため、グループは1600Gモジュール向け仕様の開発を進めている。
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