QSFP28 100GbE データセンター（キューエスエフピー100ジービー）
高速データセンターネットワーク。QSFP28(100Gbps・4x25G NRZ)・QSFP56(200G)・QSFP-DD(400G・8x50G PAM4)・QSFP-DD800(800G)・OSFP(800G・1.6T)・SFP28(25GbE)・SFP56(50GbE)・Mellanox ConnectX-6/7/8・Intel E810(100G)・Broadcom Tomahawk 5(51.2Tb switch)・Cisco Nexus 9000・Arista 7800R・DAC(Direct Attach Copper)/AOC(Active Optical Cable)・2026年AI DC 400G/800G標準。
概要
QSFP28 100GbE は、データセンター向けの 100 Gbps 速度を実現するモジュールで、4 × 25 Gbps NRZ（Non‑Return‑to‑Zero）を同時に転送します。2025年にリリースされた「Intel E810-100G」や「Mellanox ConnectX‑8」は、低レイテンシと高帯域幅を両立し、AI ワークロードやハイパフォーマンスコンピューティングに最適です。2026年の AI データセンターでは 400 Gbps（QSFP‑DD）や 800 Gbps（OSFP/ QSFP‑DD800）が標準化され、さらに 1.6 Tbps まで拡張が進んでいます。
主な特徴・仕組み
- 4×25 Gbps NRZ：1 セルあたり 25 Gbps を 4 本の光ファイバーで同時送信。
- 低レイテンシ：レイテンシ 2.5 µs 以内で、リアルタイムアプリに適合。
- 熱設計：最大 5 W/ポートで、データセンターの電力効率を向上。
- 互換性：SFP28（25 GbE）と同一フォームファクタで、既存機器のアップグレードが容易。
- DAC/AOC：Direct Attach Copper（DAC）と Active Optical Cable（AOC）をサポートし、距離 80 m 以内なら金属ケーブルで高速化。
- 2025年発表：Broadcom Tomahawk 5 は 51.2 Tbps のスイッチング能力を備え、QSFP28 100 GbE をネイティブにサポート。
- 2026年標準：Arista 7800R‑400G は 400 Gbps の QSFP‑DD を採用し、AI 画像処理に最適化。
- OSFP：800 Gbps の単一モジュールで 1.6 Tbps まで拡張。
- PAM4 技術：QSFP‑DD800 では 8 × 50 Gbps PAM4 を採用し、8 倍の帯域幅を実現。
- エネルギー効率：Intel E810‑100G は 15 W/ポートで、従来の 100 GbE より 30 % 低消費電力。
スペック比較表
| モジュール | 速度 | チャネル | NRZ/PAM4 | 典型的な電力 | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| QSFP28 | 100 Gbps | 4×25 Gbps | NRZ | 5 W | 通常のデータセンターネットワーク |
| QSFP‑DD | 400 Gbps | 8×50 Gbps | PAM4 | 8 W | AI/ML ワークロード |
| QSFP‑DD800 | 800 Gbps | 8×100 Gbps | PAM4 | 12 W | 1.6 Tbps スイッチ |
| OSFP | 800 Gbps | 8×100 Gbps | NRZ | 15 W | 1.6 Tbps ルート |
| SFP28 | 25 Gbps | 1×25 Gbps | NRZ | 1.5 W | 低帯域幅サーバーリンク |
具体例・対応製品
| 製品名 | 型番 | 主要スペック | 2025/2026年の位置づけ |
|---|---|---|---|
| Intel E810‑100G | X710‑DA2 | 100 Gbps, 4×25 Gbps NRZ, 15 W | 2025年に登場、AI データセンターで採用 |
| Mellanox ConnectX‑8 | CX8‑100G | 100 Gbps, 4×25 Gbps NRZ, 12 W | 2025年にリリース、ハイパフォーマンスコンピューティング |
| Broadcom Tomahawk 5 | TH5‑51.2Tb | 51.2 Tbps, 400 Gbps, 8×50 Gbps PAM4 | 2025年に発表、エンタープライズスイッチ |
| Arista 7800R‑400G | AR7800‑400G | 400 Gbps, 8×50 Gbps PAM4, 20 W | 2026年に標準化、AI 推論 |
| Cisco Nexus 93180YC‑EX | NX‑93180 | 400 Gbps, 8×50 Gbps PAM4, 18 W | 2026年に導入、データセンターコア |
自作PCでの選び方・注意点
- ポート数：サーバーの NIC で 4 本の QSFP28 ポートを確保できるか確認。
- 電源容量：1 ポートあたり 5 W で、10 ポートなら 50 W 以上が必要。
- 冷却設計：高密度の QSFP28 を複数搭載すると熱が集中するため、CPU ファンやケースファンの配置を工夫。
- ケーブル選択：距離 80 m 以内なら DAC でコスト削減。80 m 超の場合は AOC を選択。
- 互換性：モジュールとマザーボード（または NIC）間のファームウェアバージョンを合わせる。
- スイッチング：データセンターネットワークを構築する場合は、同じ世代のスイッチ（例：Broadcom Tomahawk 5）を選ぶ。
- アップグレードパス：将来 400 Gbps へ拡張する場合は、QSFP‑DD 互換のスイッチとケーブルを準備。
- コスト：QSFP28 モジュールは 1 ユニットあたり 200 USD 以上。予算に合わせて数を調整。
- レイテンシ要件：低レイテンシが必要なら、Intel E810‑100G の 2.5 µs 以内を重視。
- 電力効率：最新の 2026 年版では 15 W/ポート で 30 % 低消費。省電力設計を優先。
関連用語との違い
| 用語 | 速度 | 主要技術 | 典型的な用途 |
|---|---|---|---|
| QSFP28 | 100 Gbps | NRZ 4×25 Gbps | データセンターネットワーク |
| QSFP‑DD | 400 Gbps | PAM4 8×50 Gbps | AI/ML ワークロード |
| QSFP‑DD800 | 800 Gbps | PAM4 8×100 Gbps | 1.6 Tbps スイッチ |
| OSFP | 800 Gbps | NRZ 8×100 Gbps | 1.6 Tbps ルート |
| SFP28 | 25 Gbps | NRZ 1×25 Gbps | 低帯域幅サーバーリンク |
| DAC | 直流接続 | 銅線 | 80 m 以内の高速転送 |
| AOC | 光ファイバー | 光信号 | 80 m 超の長距離転送 |
よくある質問(FAQ)
Q1. QSFP28 と QSFP‑DD の主な違いは何ですか？
A1. QSFP28 は 100 Gbps を 4×25 Gbps NRZ で送信し、データセンターの標準リンクに適しています。QSFP‑DD は 400 Gbps を 8×50 Gbps PAM4 で送信し、AI/ML など高帯域幅を必要とするワークロードに最適です。
Q2. 2026年の AI データセンターで推奨されるモジュールは？
A2. 2026年に標準化された 400 Gbps QSFP‑DD（例：Arista 7800R‑400G）と 800 Gbps OSFP/ QSFP‑DD800 が主流です。これらは 1.6 Tbps まで拡張可能で、将来の AI 推論やビッグデータ解析に対応します。
Q3. 自作PCに QSFP28 を導入する際に注意すべき電源要件は？
A3. 1 ポートあたり 5 W で、10 ポートなら 50 W 以上の電源が必要です。さらに、CPU や GPU の消費電力と合わせて 650 W 以上の電源ユニットを推奨します。
まとめ
QSFP28 100GbE はデータセンター向けに設計された高速リンクで、2025年の Intel E810‑100G や Mellanox ConnectX‑8、2026年の AI データセンターで標準化される 400 Gbps QSFP‑DD/OSFP との相性が高いです。自作PCでの導入は電源・冷却・ケーブル選択に注意が必要ですが、将来の拡張性を考慮すると、QSFP28 から始めて QSFP‑DD へスムーズに移行できる設計が最適です。