浅谈SFP+和SFP28测试夹具的区别

白海南

Baihainan@hilinkelec.com

背景

         SFP接口诞生于2001年左右，主要用于SOC和光模块之间的互连，全称为Small Form Factor Pluggable，速率为1.25Gbps。随着技术能力的提升，后续衍生出很多系列接口，包括SFP+、SFP28、SFP-DD和SFP56等等，这里笔者将主要讨论SFP+和SFP28两种接口。

SFP+接口物理形态可兼容SFP接口，最高速率提升至11.1Gbps；

SFP28接口物理形态可兼容SFP+接口，最高速率提升至28Gbps；

由于SFP、SFP+和SFP28三个接口是物理兼容的，所以在测试夹具的使用上，笔者经常会听到有工程师讲，SFP28夹具是可以向下兼容SFP+协议测试的。但是事实是否真的是这样呢？下文抛砖引玉，笔者将尝试从协议分析和一些实验对比的角度来给大家做个简要的分析。 

介绍 

SFP+电气部分主要遵从SFF-8431协议，后于2015年分割成SFF-8418（高速信号）和SFF-8419（电源和低速信号）两个协议；

SFP28协议发布于SFF-8402协议上，遗憾的是并未给出任何电气部分的规格，只是在应用规范中指出需要满足Fibre Channel PI-6协议，如图1所示。而该协议第6章节首段即指出此部分内容主要来源为OIF CEI-28G-VSR，如图2所示。因此，绕了一圈，笔者认为SFP28的电气部分就是遵从CEI-28G-VSR协议。

图 1 SFF-8402关于应用规范的描述

图 2 Fibre Channel PI-6关于规范来源的描述

测试夹具高速指标对比 

u 差模插入损耗SDD21/12

图3分别列出了SFP+和SFP28^注1两份协议对Mated MCB和HCB的插入损耗的要求，可以看出SFP28由于速率更高，所以对于同样的频率下，要求的损耗值更小，设计时需要考虑使用更低损耗角的材料或者进一步缩减高速信号线长度。

注1：所有标注SFP28协议的，均指CEI-28G-VSR协议要求，下同。

对于此项指标，满足SFP28协议要求的MCB和HCB，是不一定能满足SFP+协议要求的，如图4所示，该款mated夹具只满足SFP28对损耗的需求，而对于SFP+协议来说，其损耗太小了以至于超过了模板要求的上限所以是不满足要求的。

图 3 SDD21/12协议要求（左图：SFP+；右图：SFP28）

图 4 某夹具对于SFP+和SFP28协议一致性测试结果（左图：SFP+；右图：SFP28） 

u 差模回波损耗SDD11/22

    图5分别给出了SFP+和SFP28协议对于差模回损的要求。整体来看，SFP28中做了两点修改：一是统一了SFP+中从HCB侧测量和MCB侧测量的回损规范差异；二是对整体标准要求进行了提高以满足更高的速率要求。对于此项指标，满足SFP28的Mated MCB和HCB是可以满足SFP+要求的。

图 5 SDD11/22协议要求（左图：SFP+；右图：SFP28） 

u 共模回波损耗SCC11/22

图6给出了SFP+和SFP28协议对于共模回损的要求，SFP28协议对此部分有所放宽。对于此项指标，满足SFP28的mated夹具是不一定能满足SFP+要求的，反而满足SFP+要求的夹具一定能满足SFP28要求。 

图 6 SCC11/22协议要求（左图：SFP+；右图：SFP28）

至于为何速率提升了，反而对于共模回损的指标要求反而降低了，笔者猜想是由于SFP28协议对差模回损的要求提高了，所以连接器厂商需要对连接器阻抗的做更深度的优化，但是由于本身体积受限，差模阻抗和共模阻抗无法同时保证，因此协会做了取舍，加严差模回损指标，放宽共模回损指标，相当于一个舍卒保车的操作。为了验证此项猜测，笔者特地做了个实验，将一套符合SFP28协议但不符合SFP+协议的MCB&HCB夹具中的SFP28连接器替换为SFP+连接器，其他均不变，对比结果如图7所示，可以明显看到共模回损结果好转，并且此项指标可以满足SFP+规范要求了。

图 7 使用不同SFP连接器的共模回损测试结果对比 

u 模态转换插入损耗SCD21/12

图8分别给出了SFP+和SFP28协议对于模态转换损耗的规范，可以看出，SFP28协议明显加严了此项指标的要求，对夹具的差模阻抗一致性提出了更高的要求。

对于此项指标，满足SFP28的mated夹具是可以满足SFP+的要求。

图 8 SCD21/12协议要求（左图：SFP+;右图：SFP28）  

u 模态转换回波损耗SCD11/22、SDC11/22

模态转换回波损耗是SFP28协议新规定的指标，SFP+协议中无此指标，

图 9 SCD11/22和SDC11/22协议要求 - SFP28 

结论 

综上所述，可知满足SFP28协议的测试夹具是很难兼容SFP+协议要求的，主要体现在以下两个方面：

ü 差模插入损耗非常难兼顾到两个协议的模板要求，SFP28协议要求的损耗要更小；

ü 共模回波损耗SFP+协议要求更高，使用SFP28连接器很难满足此项指标；

因此，建议用户在测试时根据速率选择相对应的夹具，尽量避免使用SFP28夹具来测试SFP+端口。 

参考

[1] SFF-8431 Specification for SFP+ 10Gb/s and Low Speed Electrical Interface, Rev 4.1, sep15 2013

[2] SFF-8418 Specification for SFP+ 10Gb/s Electrical Interface, Rev 1.4, Jul30 2015

[3] SFF-8402 Specification for SFP+ 1x28Gb/s Pluggable Transceiver Solution(SFP28), Rev 1.1, Sep13 2014

[4] Fibre Channel Physical Interface-6, Rev 3.10, Oct25 2013

[5] OFI-CEI-04.0, Dec29 2017