400G光模塊各類,你需要的都在這了!

隨着移動互聯網、雲計算、大數據等技術的飛速發展,傳輸網絡中的端口之間需要更高的數據速率,爲了滿足市場需要,400G 光模塊應運而生,此次主要進行400G光模塊的介紹。
400G簡介:
100G=25G4, 目前100G主要採用NRZ編碼方式,以四通道形式實現,單通道速率爲25G。CWDM4是4箇中心波長,廣義上也可以看成4通道。將100G提高到400G, 如果仍然採用4通道的形式,每個通道的速率需要提高到100G,即便採用PAM4的編碼方式,單通道的調製速率也需要達到50G,這在目前還存在一定的挑戰。如果採用8通道的形式,單通道的速率爲50G,採用PAM4編碼方式,單通道速率和100G的要求一樣,也是25G。相比較而言,8通道方案的難度稍低,可實現性增大,只不過需要採用PAM4方案。PAM4方案對信號的產生、探測等都提出了新的要求。
400G產品:
1、CFP8光模塊
CFP8是對CFP4的擴展,通道數增加爲8通道,尺寸也相應增大,爲40
1029.5 mm^3。用16個25G的並行信號要以快速完成400G產品的上市和應用工作。但是成本較高,需要用到16個25G的激光器,或者使用PLC分路器降低激光器數量,但分路器的LOSS太高,直接導致激光器的發射功率比較大,從而成本也會高漲。功耗也較高,面板接口密度太低,尺寸較大。
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2、OSFP光模塊
OSFP的英文全稱是Octal Small Formfactor Pluggable,Octal指的是8,八進制的意思,也就意味着直接用56G的電信號,8
56GbE,但56GbE的信號由25G的DML激光器在PAM4的調製下形成。該標準爲新的接口標準,與現有的光電接口不兼容。其結構示意圖如下,OSFP自帶散熱器,其尺寸爲100.422.5813 mm^3,比CFP8小很多,功耗也相對較低,最大隻有15W,但比QSFP-DD的尺寸略大,因而需要更大面積的PCB,需要重新PCB以及Hosting cage、1RU前面板的機械結構。
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其電接口的引腳不同於QSFP-DD, 上下各有一排,如下圖所示:
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3、QSFP-DD光模塊
QSFP-DD中Q指的是“Quad”,4路的意思,每一個QSFP56則是456Gbe,形成200G信號;DD指的是“Double Density”,是有兩個QSFP56並行,2200G產生400Gbe信號,全稱是Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density,該方案是對QSFP的拓展,將原先的4通道接口增加一行,變爲8通道。尺寸比OSFP更小,能兼容現有的40GbE QSFP以及100GbE QSFP28接口,原先的QSFP28模塊仍可以使用,只需再插入一個模塊即可,做到平滑升級。
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由於增加了4個通道,其上下兩面電接口的引腳增加了一排,如下圖所示。下圖中左邊一排引腳即爲新增加的pad引腳。
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4、COBO光模塊
COBO是“consortium for on board optics”的簡稱,直接反光模塊放置在PCB板中,不再受限於前面板接口密度的限制,同時散熱問題可以複用PCB板間強大的散熱器得以大大緩解。此模塊尺寸小,且尺寸不宜進一步降低的空間,但是由於不是熱插拔,一旦某個模塊出現故障,需要反整板業務停掉,取出板卡後才能進行,非常不方便。
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400G光模塊標尺對比圖:
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從尺寸、功耗和成本這三方面來看,QSFP-DD和COBO在未來數據中心400G的應用更具有前景。
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