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400G光模塊的3種封裝(QSFP-DD、OSFP、CFP8)


400G光模塊封裝的趨勢

光模塊封裝形式具有三個共同特點:外形小巧、功耗低、可與所有系統(tǒng)供應(yīng)商互操作。了解 100G光模塊市場的發(fā)展將有助于我們理解400G技術(shù)的引入。服務(wù)提供商需要可插拔光模塊來實現(xiàn)長距離和專用技術(shù),例如相干檢測。數(shù)據(jù)中心團隊需要一種低功耗、低成本的短距離(最長2KM)應(yīng)用解決方案。CFP外形是首款100G可插拔收發(fā)器,支持短距離和長距離應(yīng)用,但體積非常大,功耗很高(12W)。隨著技術(shù)和組件在尺寸和功耗方面的改進,較小的CFP2CFP4被引入市場。盡管技術(shù)不斷進步,但目前100G200G的嵌入式相干技術(shù)仍然只能在CFPCFP2外形尺寸上使用。與此同時,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心對額外帶寬容量的需求巨大,推動了QSFP28外形尺寸用于各種短距離應(yīng)用(DAC、PSM4、CWDM4SR4)。QSFP28得到了廣泛采用,并且比CFP外形尺寸更小,功耗更低。

QSFP-DD、OSFP、CFP8.jpg


了解100G應(yīng)用背后的問題對于預(yù)測400G將如何被采用非常重要。

誰需要400G可插拔光模塊?

用于哪種應(yīng)用?

技術(shù)成熟度如何?

與以前的外形尺寸有互操作性嗎?

按照與100G相同的邏輯,400G是大型數(shù)據(jù)中心的優(yōu)先選擇,而規(guī)模較小的服務(wù)提供商則優(yōu)先選擇400G。400G需要PAM4調(diào)制進行傳輸,這使得覆蓋范圍更具挑戰(zhàn)性。最初的 400G光模塊覆蓋范圍將僅限于幾公里。更長的覆蓋范圍將需要相干檢測及其支持技術(shù),包括放大和色散補償。與100G一樣,400G將根據(jù)預(yù)期應(yīng)用獲得類似的采用。最有可能的是數(shù)據(jù)中心專用的外形尺寸和更長距離應(yīng)用的另一種外形尺寸。早期的400G技術(shù)開發(fā)避免了 100G采用所遵循的“中間”外形尺寸(即 CFP2、CFP4)。400G 將以兩種外形尺寸引入,分別用于接入網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心。

QSFP56-DD(也稱為QSFP-DD,代表QSFP雙密度)

OSFP(代表八路SFP

400G QSFP-DD、OSFP.png

兩種外形尺寸都在電氣側(cè)運行8x 50G PAM4通道,而光學(xué)側(cè)可以是850G PAM4激光器或4100G PAM4激光器。在四激光器設(shè)計中,我們添加了一個“變速箱”,將8x 50G PAM4電氣轉(zhuǎn)換為4x 100G PAM4。QSFP56-DDQSFP-DD MSA聯(lián)盟 (www.qsfp-dd.com) 定義,而OSFPOSFP MSA(www.osfpmsa.org) 定義。這兩種外形尺寸相似,但有三個主要區(qū)別:

OSFP允許的功率(< 15W*) QSFP-DD (<12W*)更大。OSFP允許早期采用,因為發(fā)布針對15W而非12W而設(shè)計的技術(shù)更容易。

QSFP-DD端口向后兼容QSFP+ (40G)、QSFP28 (100G)QSFP56 (200G)OSFP端口需要QSFPOSFP轉(zhuǎn)換器模塊。

OSFP散熱直接集成到外形尺寸中,而QSFP-DD沒有。

QSFP-DDOSFP均設(shè)計用于DC內(nèi)應(yīng)用,包括DAC、AOC和長達2km的光纖連接。其他變體正在開發(fā)中,以支持具有更長距離的數(shù)據(jù)中心互連 (DCI) 和其他技術(shù),如DWDM。

CFP MSA (www.cfp-msa.org)定義的CFP8外形尺寸與QSFP-DDOSFP截然不同。允許高達24W的功耗。它在電氣方面有16x通道25G NRZ(而不是QSFP-DDOSFP 8x 50G PAM4)提供MDIO管理接口(而不是 QSFP-DDOSFPI2C)由于其占用空間大且功耗高(高達24W),CFP8適用于傳輸應(yīng)用。初始版本(CFP8 400GBASE-LR8)將支持高達10km,使用 16x電氣通道25G NRZ,轉(zhuǎn)換為8x通道50G PAM4。

使用相干檢測技術(shù)的其他變體將支持高達80KM的傳輸距離。除了傳輸更長的距離外,CFP8還為800G敞開了大門。通過結(jié)合50Gbps PAM4調(diào)制DSP、相干檢測和將激光復(fù)用到CFP816x電氣通道,可以實現(xiàn)800G。顯然,這項技術(shù)還遙不可及。400G時代已經(jīng)到來。了解技術(shù)應(yīng)用將有助于我們更好地了解光模塊技術(shù)的應(yīng)用。

QSFP-DD、OSFP、CFP8.png






400G光模塊型號介紹
40G光模塊介紹及常見問題探討
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