In die optiese kommunikasiebedryf is optiese modules die meeste blootgestel. Hulle het verskillende fisiese groottes, en die aantal kanale en transmissietempo's verskil baie. Hoe hierdie modules vervaardig word, wat is hul kenmerke, en al die geheime is in die standaard.
Ouer verpakkingstandaarde soos GBIC, XPAK, X2 en Xenpak sal geïgnoreer word, en die hoofenergie sal gefokus word op die meer kragtige of nuwer standaarde, wat een vir een hieronder geëvalueer sal word.
SFF Standardization Organisation: Die SFF (small form-factor small package) standaardiseringsorganisasie is in Augustus 1990 gestig. Dit het aanvanklik 2.5-duim skyfaandrywers ontwikkel en in November 1992 na ander velde uitgebrei. Tot dusver het SFF die algemeenste en suksesvolste geword. modulestandaard op die gebied van optiese moduleverpakking. Die optiese modulestandaarde wat deur SFF geformuleer is, sluit hoofsaaklik SFP / QSFP / XFP in.
SFP standaard
SFP (klein vormfaktor-inpropbaar), 'n familie van klein vormfaktor-inpropbare transceivers, hoofsaaklik gebruik vir Ethernet, veselkanaal, Wireless CPRI, SONET: definieer 'n enkelkanaal SFP-pakket van 1Gb/s tot 28Gb/s wat moet wees aan Standard voldoen, word die struktuur daarvan in die figuur hieronder getoon. Eers was daar 'n verklarende dokument, soos SFF-8402 voorgestelde SFP28, SFF-8083 voorgestelde SFP10 (die nommer aan die einde verteenwoordig die transmissietempovlak, SFP10 word dikwels geskryf as SFP + nou), hierdie verklaringsdokument het genoem watter tegniese vereistes dit aangehaal Hierdie aangehaalde tegniese vereistes vorm gesamentlik die substantiewe standaard vir hierdie module.
Die SFP-reeks tegniese spesifikasies sluit hoofsaaklik in:
SFF-8432, definieer die grootte van die module (hoofsaaklik die grootte van die installasie), die propkrag en die spesifikasie van die modulehok.
SFF-8071 definieer die kaartgleufverbinding op die HOST-moederbord en die goue vingertoegangsvolgorde van die module-moederbord.
SFF-8433, definieer veelvuldige side-by-side module hokke en EMI skrapnel tegniese spesifikasies.
SFF-8472, definieer module geheue en diagnostiese bestuur spesifikasies.
SFF-8431 definieer die kragtoevoer, laespoed elektriese seine (kommunikasielyne), hoëspoed seine, tydsberekening en geheue lees- en skryfspesifikasies.
Omdat die SFP-ondersteuningskoers al hoe hoër word, is die hoëspoedseinspesifikasie in SFF8431 nie van toepassing op SFP16 / 28 nie, dus is SFF-8431 later in SFF-8418 en SFF-8419 verdeel. SFF-8418 definieer spesifiek 10Gb/s hoëspoed elektriese seinkoppelvlakvereistes. Vir fisiese koppelvlakvereistes bo 10Gb/s, verwys na Fibre Channel. SFF-8419 definieer spesifiek inhoud anders as hoëspoedseine in SFF-8431, wat geskik is vir alle SFP-reeksmodules.
Daarom moet SFP-modulestruktuurontwerpingenieurs vertroud wees met SFP-8431. As jy 'n persoon is wat PCB's ontwerp, sagteware skryf of toetse doen, moet SFF-8472, SFF-8418 en SFF-8419 daarmee vertroud wees.
QSFP standaard
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), 'n vier-kanaal geminiaturiseerde inpropbare transceiver, hoofsaaklik gebruik in Infiniband, Ethernet, Fibre Channel, OTN, SONET protokolfamilie: QSFP gradeer 'n enkelkanaal SFP op na vier kanale met 'n volume van slegs It is meer as verdubbel. Vir dieselfde grootteskakelaar, die QSFP-skakelkapasiteit is 2,67 keer dié van SFP. Die QSFP-protokol is oorspronklik gedefinieer deur INF-8438i, toe opgegradeer na SFF-8436,
en toe is SFF-8436 in verskeie dele verdeel vir definisie en verwysing. Die argitektuur is nou soortgelyk aan SFP:
QSFP tegniese spesifikasies sluit hoofsaaklik in:
SFF-8679, definieer die hoëspoedsein, laespoedsein, kragtoevoer, tydsberekeningspesifikasies van die module, en definieer die optiese koppelvlak en trekringkleurspesifikasies.
SFF-8636, definieer geheue inligting, geheue lees en skryf bewerkings.
SFF-8661, definieer die grootte van die module, die grootte van die goue vinger en die spesifikasie van die module se invoeg- en verwyderingskrag.
SFF-8662 en SFF-8663 definieer die hok en koppelstuk (tipe A) van die QSFP28-module.
SFF-8672 en SFF-8683 definieer die hokke en verbindings (tipe B) van die QSFP28-module.
SFF-8682 en SFF-8683 definieer die hokke en verbindings van QSFP14 en onder koersmodules.
Ander aanvullende inligting vir QSFP kan in die Infiniband-protokol bekyk word. (InfiniBand TM ArchitectureSpesification Volume)
XFP standaard
XFP (10 Gb/s Small Form Factor Pluggable module, waar X staan vir 10 in Romeinse syfers en word hoofsaaklik gebruik vir SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet, en veselkanaal) protokolfamilie: XFP Dit is 'n golflengte-verstelbare module, wat is oorspronklik deur die XFP MSA gedefinieer en later aan die SFF-organisasie voorgelê vir publikasie. Die XFP-protokol sluit SFF-8477 en INF-8077 in.
Die INF8077-protokol definieer die grootte, elektriese koppelvlak, geheue-inligting, kommunikasiebeheer en diagnostiek van die XFP-module (die protokol sluit alle aspekte van die module in). SFF-8477 is hoofsaaklik geoptimaliseer vir beheer van golflengteaanpassing.
CXP Standaard
CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-kanaal klein pluggable package, waar C staan vir 100G, hoofsaaklik gebruik vir Infiniband, veselkanaal, Ethernet) protokol word hoofsaaklik deur die Infiniband-organisasie gereguleer.
Bylae A6 120 Gb/s 12x Small Form-Factor pluggable (CXP) Interface Spesifikasie vir kabels, aktiewe kabels en transceivers verskaf alle aspekte van CXP spesifikasies (kan gratis afgelaai word by www.infinibandta.org). Daarbenewens reguleer die SFF-organisasie skildhokke en kaartgleuwe vir CXP's van verskillende spoedgrade.
SFF-8617 Mini Multilane 12X afgeskermde hok / Connector 12 kanaal CXP hok en module bord slot spesifikasie.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb / s 12X afgeskermde hok / Connector (CXP10) 12x10Gb / s CXP module hok en module bord slot spesifikasies.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb / s 12X afgeskermde hok / Connector (CXP14) 12x14Gb / s CXP module hok en module bord slot spesifikasies.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X afgeskermde hok / Connector (CXP28) 12x28Gb / s CXP module hok en module bord slot spesifikasies.
microQSFP (geminiaturiseerde QSFP), 'n multi-dimensionele protokol wat in 2015 gestig is, is 4 kanale soos QSFP, maar die grootte is net die grootte van 'n SFP-module, en dit ondersteun 25G en 50G (PAM4 modulasie) kanaal tariewe. Deur die ontwerp van hitteafvoervinne op die modulebehuising het dit beter termiese werkverrigting. "Mikro QUAD KLEIN VORM-FAKTOR INSTEEKBARE VIER KANAAL INSTEEKBARE SENDER, GESEERVERBINDING, & HOKMONTERING VORM FAKTOR" besonderhede van die mikro-QSFP spesifikasie.
CFP pakket
Behalwe vir SFP- en QSFP-pakkette, behoort CFP die mees algemene vorm van verpakking in optiese modules te wees. Die C in die CFP verteenwoordig 100 in die Romeinse syferklok, dus is die CFP hoofsaaklik gemik op toepassings met 'n koers van 100G (insluitend 40G) en hoër.
Die CFP-familie sluit hoofsaaklik CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8 in, waarvan CFP8 nog in die voorstelstadium is.
Anders as die bykomende nommers 10 en 28 agter die QSFP, wat die spoedgraad verteenwoordig, verteenwoordig die nommers agter die CFP 'n nuwe generasie, met 'n meer kompakte grootte (behalwe vir CFP8) en 'n hoër digtheid.
Toe die CFP-pakket die eerste keer voorgestel is, was dit tegnies moeilik om 'n enkele 25Gb/s-snelheid te bereik, dus is die elektriese koppelvlaktempo van elke CFP gedefinieer as 'n 10Gb/s-vlak, en 40G en 40G is bereik deur 4x10Gb/s en 10x10Gb / s elektriese koppelvlakke. 100G module spoed. Die grootte van die CFP-module is so groot dat dit baie funksies op die moederbord in die module kan plaas om te voltooi [ASIC (SerDes)]. Wanneer die spoed van elke optiese pad nie ooreenstem met die stroombaanspoed nie, kan jy die tempo-omskakeling deur hierdie stroombane voltooi (Ratkas) Byvoorbeeld, die optiese poort 4X25Gb/s word omgeskakel in 'n elektriese poort 10x10Gb/s.
Die grootte van CFP2 is net die helfte van dié van CFP. Die elektriese koppelvlak kan 'n enkele 10Gb/s, of 'n enkele 25Gb/s of selfs 50Gb/s ondersteun. Deur die 10x10G, 4x25G, 8x25G en 8x50G elektriese koppelvlakke, kan 100G / 200G / 400G moduletempo behaal word.
Die grootte van CFP4 word verminder tot die helfte van dié van CFP2. Die elektriese koppelvlak ondersteun enkel 10Gb/s en 25Gb/s, en die modulespoed van 40G/100G word bereik deur 4x10Gb/s en 4x25Gb/s. CFP4 en QSFP modules is baie soortgelyk, albei is vierrigting, en beide ondersteun 40G en 100G; die verskil is dat CFP4-modules kragtiger bestuursfunksies en groter groottes het (dit is 'n nadeel vir hoëdigtheid datakommunikasie), en kan groter funksies ondersteun. Kragverbruik, vir spoedgrade bo 25Gb / s en langafstandtransmissiescenario's (vereis TEC-temperatuurbeheer, groot kragverbruik), kan die voordele van CFP4-modules in kragverbruik en hitte-afvoer weerspieël word.
Daarom is kortafstanddatakommunikasie basies die wêreld van QSFP; vir 100G-LR4 10km toepassings word CFP4 en QSFP28 gelykop verdeel.
Die CFP-familiestandaarde word in die volgende figuur getoon: elke standaard het 3 lêers, waarvan "CFPx MSA Hardware Specification Revision" 'n programmatiese lêer is, wat kortliks die modulekonsep, modulebestuur, elektriese koppelvlak, meganiese grootte, optiese koppelvlak, cheat Slots en ander spesifikasies, die ander twee dokumente definieer gedetailleerde meganiese afmetings.
CFP MSA het ook twee publieke tegniese spesifikasies, PIN Allocation REV.25 spesifiseer die module pen definisie, en "CFP MSA Management Interface Specification" definieer die module bestuur beheer en register inligting in detail.
Die hoëspoed elektriese koppelvlak van die CFP-module hang af van die toepassing en verwys na die CAUI, XLAUI en CEI-28G / 56G elektriese koppelvlakspesifikasies in die IEEE802.3.
CFP8 is 'n pakket wat spesifiek vir 400G voorgestel word, en die grootte daarvan is gelykstaande aan CFP2. Die elektriese koppelvlak ondersteun kanaalsnelhede van 25Gb/s en 50Gb/s, en bereik 400G modulesnelhede deur 16x25G of 8×50 elektriese koppelvlakke. CFP8 is slegs 'n voorstel, daar is geen amptelike standaard vir publieke aflaai nie.
Die CDFP MSA is in 2013 gestig, en die CDFP-verpakkingstandaard wat hulle vrygestel het, was die eerste 400G optiese module-verpakkingstandaard. Op daardie tydstip was die standaard van die elektriese koppelvlak slegs 25Gb/s (OIF-CEI-28G-VSR), so die CDFP het eenvoudig 16 kanale gemaak, en die 400G-moduletempo deur 16x25G voltooi, en dit was spesifiek geteiken vir kort- reekstoepassings onder 2km.
As die 16-rigting elektriese poorte in 'n ry gerangskik is, sal die volume uiters groot wees, so die CDFP-module het eenvoudig twee PCB-borde bymekaar gekry en die MPO16-koppelvlak op die optiese poort gebruik. Die hele module lyk besonder vet! Volgens die rangskikking van optiese en elektriese poorte is daar altesaam drie modulegroottes.
Die nuutste CDFP-standaard is: “400 Gb/s (16 X 25 GB/s) PLUGGABLE SENDER Rev 3.0″ wat die elektriese koppelvlak, bestuurskoppelvlak, optiese koppelvlak, module / gleuf / hokgrootte van die CDFP-module, EMI / ESD spesifiseer verwante inhoud. Vandag is PAM4 so warm, daar word beraam dat hierdie pakket baie getoets is.
Die nuutste verpakkingstandaard wat 400G ondersteun, moet QSFP-DD wees. Hierdie organisasie is in Februarie 2016 gestig en het in September 2016 die nuutste standaard "QSFP DUBBELE DENSITEIT 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0" vrygestel. QSFP-DD is min of meer dieselfde grootte as QSFP (net omdat daar 'n ekstra ry stroombane is, 'n bietjie langer). Die kernverandering is om die QSFP elektriese koppelvlak van vier na agt te verdubbel en 50Gb / s kanaaltempo 8X50 is 400G te ondersteun). Die QSFP-DD elektriese koppelvlak is versoenbaar met QSFP, maar nie omgekeerd nie.
Bogenoemde besprekings is almal optiese modules van 100G en 400G. Kom ons kyk na die toeganklike CSFP. Alhoewel die nuutste CSFP-standaard die "campact SFP-spesifikasies" is wat in 2009 vrygestel is, is dit glad nie verouderd nie. Campact beteken meer kompak as SFP optiese modules, en die aantal kanale kan ook buigsaam gekonfigureer word. CSFP definieer 3 tipes: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP option1, en 2CH campact SFP option2.
Verpakking swart tegnologie CFP2—ACO
Laastens, laat ons kyk na die mees gevorderde swart tegnologie in optiese module verpakking standaarde: CFP2-ACO. Dit word hoofsaaklik deur OIF gedefinieer en verwys na die meganiese afmetings van CFP2. Die agterste ACO beteken analoog koherente optiese module. Dit bestaan hoofsaaklik uit 'n smal lynwydte instelbare laser, 'n modulator en 'n koherente ontvanger. Die DSP (digitale seinverwerking) word buite die module geplaas. Hierdie module is ongelooflik. Met DP-QPSK en DP-xQAM modulasietegnologie kan die enkelgolflengtetempo maklik 100Gb / s oorskry, en die transmissieafstand kan 2000km oorskry.