الوحدة الضوئية هي معدات الأجهزة الرئيسية لتحقيق التوصيل البيني للشبكة الضوئية في مركز البيانات. مع زيادة عدد المنافذ وكثافتها، ستمثل تكلفة الوحدة الضوئية ما يقرب من نصف تكلفة الشبكة الضوئية في مركز البيانات. في الوقت الحاضر، تم استخدام تقنية التوصيل البيني 100G على نطاق واسع في مراكز البيانات المبنية حديثًا لشركات الإنترنت الكبرى، وسيتم استخدام تقنية التوصيل البيني 400G على نطاق واسع في العامين المقبلين. لذلك، أصبحت تكنولوجيا تنفيذ الوحدة الضوئية 400G هي محور الصناعة.
من حيث طول موجة الضوء، يمكن تقسيم وحدة الضوء 400G إلى وضع متعدد (MM) ووضع واحد (SM). وفيما يتعلق بوضع تعديل الإشارة، يمكن تقسيمها إلى تعديل NRZ وPAM4 (PAM4 هو الوضع الرئيسي في الوقت الحاضر).من حيث مسافة الإرسال، يمكن تقسيم الوحدة الضوئية 400G إلى SR وDR وFR وLR. من نموذج التغليف، يمكن تقسيم الوحدة الضوئية 400G إلى CDFP، CFP8، OSFP، qsfp-dd وما إلى ذلك. يوجد أدناه التصنيف الفني للوحدة الضوئية 400G.
استخدمت الوحدة الضوئية 400G المبكرة تطبيق NRZ ذو 16 قناة بسرعة 25 جيجابت في الثانية (مثل 400g-sr16)، باستخدام حزمة CDFP أو CFP8. ميزة NRZ هي أنه يمكن استعارتها من تقنية 25G NRZ الناضجة على الوحدة الضوئية 100G، ولكن العيب هو أنها تحتاج إلى 16 قناة إشارة للإرسال المتوازي، مع استهلاك وحجم كبير نسبيًا للطاقة، وهو غير مناسب لـ تطبيق مركز البيانات.
في الوحدة الضوئية 400G الحالية، يتم استخدام 8 قنوات 53 جيجابت في الثانية PAM4 (400g-sr8، FR8، LR8) أو 4 قنوات 106 جيجابت في الثانية PAM4 (400g-dr4، FR4، LR4) بشكل أساسي لتحقيق نقل إشارة 400 جيجا في جانب المنفذ البصري، و8 يتم استخدام الإشارة الكهربائية 53 جيجابت في الثانية PAM4 في جانب المنفذ الكهربائي، مع اعتماد نموذج التغليف OSFP أو qsfp-dd. توفر حزمتي OSFP وQSFP-DD واجهات إشارة كهربائية ذات 8 قنوات. وبالمقارنة، يكون حجم حزمة qsfp-dd أصغر (على غرار حزمة QSFP28 للوحدة الضوئية التقليدية 100G)، وهي أكثر ملاءمة لتطبيقات مراكز البيانات. حجم حزمة OSFP أكبر قليلاً، لأنه يمكن أن يوفر المزيد من استهلاك الطاقة، وبالتالي فهو أكثر ملاءمة لتطبيقات الاتصالات.
يوضح الشكل التالي تنفيذ 400g-fr8 /LR8 و400g-fr4 على التوالي
(مرجع:مواصفات OSFPMSA لوحدة OSFP OCTAL SMALLFORM FACTOR القابلة للتوصيل.)يمكن ملاحظة أن جانب الواجهة عبارة عن إشارة PAM4 ذات 8 قنوات بسرعة 53 جيجابت في الثانية. لـ 400g-sr8 /FR8/LR8 والوحدات الأخرى،
يتم تنفيذ CDR (استعادة الساعة) والتحويل الكهربائي/البصري أو البصري/الكهربائي فقط داخل الوحدة الضوئية. لذلك، فإن جانب المنفذ البصري هو أيضًا إشارة PAM4 ذات 8 قنوات بسرعة 53 جيجابت في الثانية، تمامًا مثل قياس المنفذ الكهربائي. بالنسبة إلى 400g-dr4 /FR4/LR4 والوحدات الأخرى، توجد شرائح علبة التروس داخل الوحدة البصرية التي تعمل على مضاعفة إدخال الاثنين المنافذ في إشارة واحدة وتعديلها للضوء، وبالتالي فإن سرعة جانب المنفذ البصري تبلغ ضعف سرعة جانب المنفذ، وهي إشارة 106 جيجابت في الثانية PAM4.
