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Diagnose je Lane: QSFP und CMIS

Ein Vier- oder Acht-Lane-Modul hat eine Temperatur und eine Versorgung — aber vier oder acht Laser und Empfänger, jeder mit eigenem Bias, eigener Tx- und Rx-Leistung. Die Diagnose bei QSFP-Klasse- und CMIS-Modulen ist deshalb pro Lane organisiert, und der klassische versteckte Fehler ist eine einzelne degradierende Lane, während der Modul-Gesamtwert gut aussieht.

SFF-8636 (QSFP+, QSFP28)

Alles liegt an einer Zweidraht-Adresse mit paginiertem Speicher (SFF-8636). Die Einheiten sind dieselben wie bei SFF-8472.

Lower Page — Live-Werte und Flags

BytesInhalt
3Tx LOS (Bits 7–4) / Rx LOS (Bits 3–0) pro Lane
4Tx-Adaptive-EQ-Fehler / Tx-Fehler pro Lane
5Tx LOL / Rx LOL pro Lane — siehe CDR
6–7Temperatur- und Vcc-Alarm-/Warnflags
9–14Rx-Leistung, Tx-Bias und Tx-Leistung, Alarm-/Warnflags pro Lane
22–23Modultemperatur
26–27Modul-Vcc
34–41Rx-Leistung, Lanes 1–4 (je 2 Bytes)
42–49Tx-Bias, Lanes 1–4
50–57Tx-Leistung, Lanes 1–4

Upper Page 03h — Schwellwerte: Modul (Temperatur, Vcc) bei Bytes 128–175, Kanal (Rx-Leistung, Tx-Bias, Tx-Leistung) bei 176–223. Ob die Tx-Leistungsüberwachung überhaupt implementiert ist, wird in Upper Page 00h Byte 220 angekündigt — viele 40G-Module melden nur Rx.

CMIS (QSFP-DD, OSFP, QSFP112, SFP-DD)

CMIS trennt Daten auf Modul- und Lane-Ebene und skaliert auf acht Lanes (Banks für mehr):

OrtInhalt
Lower Page Bytes 8–13Flags auf Modulebene
Lower Page Bytes 14–25Modul-Monitore: Temperatur (14–15), Vcc (16–17), Aux 1–3
Page 02hSchwellwerte für Modul und Lane
Page 11h Bytes 134–153Lane-Flags (LOS, LOL, Tx-Fehler, Leistungs-/Bias-Alarme)
Page 11h Bytes 154–169Tx-Leistung, Lanes 1–8
Page 11h Bytes 170–185Tx-Bias, Lanes 1–8 (mit einem auf Page 01h angekündigten Skalierungsfaktor)
Page 11h Bytes 186–201Rx-Leistung, Lanes 1–8

Welche Monitore vorhanden sind, wird auf Page 01h angekündigt (Byte 160 für Tx-Bias/-Leistung, Rx-Leistung, Temperatur und Vcc), sodass ein Host — oder CodingBox — weiß, welchen Feldern zu trauen ist.

Versatile Diagnostics Monitoring (VDM)

CMIS fügt über die analogen Monitore hinaus eine optionale Ebene hinzu: VDM auf den Pages 20h–2Fh (Deskriptoren auf 20h–27h, Messwerte auf 28h–2Fh). Welche Beobachtungsgrößen existieren, wird pro Modul angekündigt und kann umfassen:

  • Pre-FEC-Bitfehlerrate und FEC-Fehlerzahl pro Lane, Host- und Medienseite;
  • SNR der elektrischen (Host-) und optischen (Medien-)Schnittstelle;
  • Lasertemperatur und andere modulspezifische Werte;
  • Flags mit eigenen Schwellwerten.

Die Pre-FEC-Bitfehlerrate ist die früheste Warnung auf einem PAM4-Link: Sie steigt lange bevor FEC nicht mehr korrigieren kann, während die Rx-Leistung noch normal aussehen mag. Auf 400G/800G-Fabrics ist sie die Metrik, die man im Verlauf beobachtet (AI-Cluster).

Mehrlane-Daten richtig lesen

  • Lanes miteinander vergleichen. Eine Lane, die 3 dB unter ihren Geschwistern liegt, ist ein Fehler, selbst wenn alle vier „im Bereich“ sind.
  • Bias pro Lane prüfen — ein schneller alternder Laser zeigt sich hier zuerst.
  • Breakout beachten. Ein 4×25G-Modul, aufgeteilt in vier Links: eine schlechte Lane bedeutet, dass einer der vier Links schlecht ist, nicht „das Modul ist 25 % schlechter“.
  • LOL/LOS sind ebenfalls pro Lane; ein Einzel-Lane-LOL auf einem Mehrlane-Link ist ein CDR- oder Eingangssignalproblem auf dieser Lane.

In CodingBox

Der Bildschirm DDM zeigt Rx-Leistung, Tx-Leistung und Bias pro Lane mit lane-eigenen Schwellwerten und protokolliert sie über die Zeit — die Ansicht, die den Einzel-Lane-Ausfall erfasst, den LACP verbirgt (Ausfälle). Bei CMIS-Modulen legt der EEPROM-Editor Page 11h und den Modulzustand daneben offen.

Die vollständige VDM-Beobachtungsliste, das F16-Format und wie man die Pre-FEC-Bitfehlerrate zusammen mit den Host-FEC-Zählern liest: VDM- & FEC-Metriken.


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