In l'industria di a cumunicazione ottica, i moduli ottici sò i più esposti. Hanu diverse dimensioni fisiche, è u numeru di canali è i tassi di trasmissione varianu assai. Cumu sò pruduciuti sti moduli, quale sò e so caratteristiche, è tutti i sicreti sò in u standard.
I normi di imballaggio più vechji cum'è GBIC, XPAK, X2, è Xenpak seranu ignorati, è l'energia principale serà focu annantu à i normi più vigorosi o più novi, chì saranu valutati unu per unu sottu.
Organizazione di Standardizazione SFF: L'urganizazione di standardizazione SFF (small form-factor small package) hè stata stabilita in l'Aostu di u 1990. Inizialmente hà sviluppatu unità di discu di 2.5-inch è si stende à altri campi in Nuvembre 1992. Finu à avà, SFF hè diventatu u più cumuni è successu. modulu standard in u campu di imballaggio di moduli ottici. I standard di moduli ottici formulati da SFF includenu principalmente SFP / QSFP / XFP.
Standard SFP
SFP (small form-factor Pluggable), una famiglia di transceivers pluggable di picculu fattore di forma, aduprati principalmente per Ethernet, canali di fibra, Wireless CPRI, SONET: definisce un pacchettu SFP à un canale da 1Gb / s à 28Gb / s chì deve esse cumpletu cù Standard, a so struttura hè mostrata in a figura sottu. Prima ci era un documentu dichjarazione, cum'è SFF-8402 prupostu SFP28, SFF-8083 prupostu SFP10 (u numeru à a fine rapprisenta u livellu di a velocità di trasmissione, SFP10 hè spessu scrittu cum'è SFP + avà), stu documentu di dichjarazione hà dettu chì i requisiti tecnichi. citati Questi requisiti tecnichi citati custituiscenu cullettivamente u standard sustantivu per stu modulu.
E specifiche tecniche di a serie SFP includenu principalmente:
SFF-8432, definisce a dimensione di u modulu (principalmente a dimensione di a stallazione), a forza di pluging, è a specificazione di a cage di u modulu.
SFF-8071 definisce u connettore di slot di carta nantu à a scheda madre HOST è a sequenza d'accessu di u dito d'oru di a scheda madre di u modulu.
SFF-8433, definisce parechje gabbie di moduli side-by-side è specificazioni tecniche EMI shrapnel.
SFF-8472, definisce a memoria di u modulu è e specificazioni di gestione di diagnostica.
SFF-8431 definisce l'alimentazione elettrica, i segnali elettrici di bassa velocità (linee di cumunicazione), i segnali d'alta veloce, u timing, è e specificazioni di lettura è scrittura di memoria.
Perchè a tarifa di supportu SFP hè sempre più alta, a specificazione di u signale d'alta velocità in SFF8431 ùn hè micca applicata à SFP16 / 28, cusì SFF-8431 hè statu dopu divisu in SFF-8418 è SFF-8419. SFF-8418 definisce specificamente i requisiti di interfaccia di signale elettricu à alta velocità di 10 Gb / s. Per i requisiti di l'interfaccia fisica sopra 10 Gb / s, riferite à Fibre Channel. SFF-8419 definisce specificamente u cuntenutu altru da i segnali d'alta veloce in SFF-8431, chì hè adattatu per tutti i moduli di a serie SFP.
Dunque, l'ingegneri di cuncepimentu di a struttura di u modulu SFP deve esse familiarizatu cù SFP-8431. Sè vo site una persona chì cuncepisce PCB, scrive software, o conduce teste, SFF-8472, SFF-8418, è SFF-8419 deve esse familiarizatu cun ellu.
Standard QSFP
QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable), un transceiver pluggable miniaturizatu di quattru canali, utilizatu principalmente in Infiniband, Ethernet, Fibre Channel, OTN, famiglia di protokolli SONET: QSFP aghjurnà un SFP unicu-canale à quattru canali cù un voluminu di solu. hè più chè radduppiatu. Per a stessa dimensionecambia, a capacità di commutazione QSFP hè 2.67 volte quella di SFP. U protokollu QSFP hè statu inizialmente definitu da INF-8438i, dopu aghjurnatu à SFF-8436,
è dopu SFF-8436 hè statu divisu in parechje parte per a definizione è riferimentu. L'architettura hè avà simile à SFP:
Specifiche tecniche QSFP includenu principalmente:
SFF-8679, definisce u signale high-vitezza, signale bassu-vitezza, suminatu putenza, specificazioni timing di u modulu, è definisce l 'interfaccia otticu è tirà e specificazioni di culore anellu.
SFF-8636, definisce l'infurmazioni di memoria, operazioni di lettura è scrittura di memoria.
SFF-8661, definisce a dimensione di u modulu, a dimensione di u dito d'oru è a specificazione di a forza di inserimentu è rimozione di u modulu.
SFF-8662 è SFF-8663 definiscenu a cage è u connector (tipu A) di u modulu QSFP28.
SFF-8672 è SFF-8683 definiscenu e cage è i cunnessi (tipu B) di u modulu QSFP28.
SFF-8682 è SFF-8683 definiscenu e cage è i connettori di QSFP14 è moduli di tariffa sottu.
Altre informazioni supplementari per QSFP ponu esse vistu in u protocolu Infiniband. (InfiniBand TM ArchitectureSpecification Volume )
standard XFP
XFP (10 Gb / s Small Form Factor Pluggable Modulu, induve X significa 10 in numeri romani è hè principalmente utilizatu per SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet è Fibre Channel) famiglia di protokolli: XFP Hè un modulu sintonizzabile di lunghezza d'onda, chì hè statu inizialmente definitu da XFP MSA è dopu sottumessu à l'urganizazione SFF per a publicazione. U protocolu XFP include SFF-8477 è INF-8077.
U protocolu INF8077 definisce a dimensione, l'interfaccia elettrica, l'infurmazioni di memoria, u cuntrollu di cumunicazione è u diagnosticu di u modulu XFP (u protocolu include tutti l'aspettu di u modulu). SFF-8477 hè principalmente ottimizzatu per u cuntrollu di l'aghjustamentu di a lunghezza d'onda.
CXP Standard
CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-channel small pluggable package, induve C sta per 100G, principalmente utilizatu per Infiniband, fibre channel, Ethernet) u protokollu hè principarmenti regulatu da l'urganizazione Infiniband.
L'Annex A6 120 Gb / s 12x Small Form-Factor Plugable (CXP) InterfaceSpecificazioni per Cavi, Cavi Attivi è Transceivers furnisce tutti l'aspetti di e specificazioni CXP (pò esse scaricate gratuitamente da www.infinibandta.org). Inoltre, l'urganizazione SFF regula cage di scudi è slot di carte per CXP di diverse gradi di velocità.
SFF-8617 Mini Multilane 12X Shielded Cage / Connector 12 canali CXP gabbia è specificazione di slot di scheda di modulu.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb / s 12X Gabbia / Connettore schermatu (CXP10) 12x10Gb / s Specifiche di gabbia di modulu CXP è slot di scheda di modulu.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb / s 12X Gabbia / Connettore schermatu (CXP14) 12x14Gb / s CXP gabbia di moduli è specificazioni di slot di scheda di modulu.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X Gabbia / Connettore schermatu (CXP28) 12x28Gb / s Specifiche di gabbia di modulu CXP è slot di scheda di modulu.
microQSFP (QSFP miniaturizatu), un protokollu multidimensionale stabilitu in 2015, hè 4 canali cum'è QSFP, ma a dimensione hè solu a dimensione di un modulu SFP, è supporta i tariffi di canali 25G è 50G (modulazione PAM4). Attraversu u disignu di l'alette di dissipazione di u calore nantu à l'alloghju di u modulu, hà un rendimentu termale megliu. "Micro QUAD SMALL FORM-FACTOR PLUGGABLE FOUR CHANNEL PLUGGABLE TRANSCEIVER, HOST CONNECTOR, & CAGE ASSEMBLY FORM FACTOR" detalla a specificazione micro-QSFP.
pacchettu CFP
Eccettu per i pacchetti SFP è QSFP, CFP deve esse a forma più cumuna di imballaggio in moduli ottici. U C in u CFP rapprisenta 100 in u clock numericu rumanu, cusì u CFP hè principalmente destinatu à l'applicazioni cù una tarifa di 100G (inclusi 40G) è sopra.
A famiglia CFP include principalmente CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8, di quale CFP8 hè sempre in a fase di pruposta.
A cuntrariu di i numeri supplementari 10 è 28 daretu à u QSFP, chì rapprisentanu u gradu di velocità, i numeri daretu à u CFP rapprisentanu una nova generazione, cù una dimensione più compacta (eccettu per CFP8) è una densità più altu.
Quandu u pacchettu CFP hè statu prupostu per a prima volta, era tecnicamente difficiuli di ottene una sola tarifa 25Gb / s, cusì a tarifa di l'interfaccia elettrica di ogni CFP hè stata definita cum'è un livellu 10Gb / s, è 40G è 40G sò stati ottenuti attraversu 4x10Gb / s è 10x10Gb. / s interfacce elettriche. Velocità di u modulu 100G. A dimensione di u modulu CFP hè cusì grande chì pò mette assai funzioni nantu à a scheda madre in u modulu per cumprità [ASIC (SerDes)]. Quandu a vitezza di ogni percorsu otticu ùn currisponde à a velocità di u circuitu, pudete compie a cunversione di a tarifa attraversu questi circuiti (Gear box) Per esempiu, u portu otticu 4X25Gb / s hè cunvertitu in un portu elettricu 10x10Gb / s.
A dimensione di CFP2 hè solu a mità di quella di CFP. L'interfaccia elettrica pò sustene una sola 10Gb / s, o una sola 25Gb / s o ancu 50Gb / s. Attraversu l'interfacce elettriche 10x10G, 4x25G, 8x25G è 8x50G, i tassi di moduli 100G / 200G / 400G ponu esse ottenuti.
A dimensione di CFP4 hè ridutta à a mità di quella di CFP2. L'interfaccia elettrica supporta unicu 10Gb / s è 25Gb / s, è a velocità di u modulu di 40G / 100G hè ottenuta attraversu 4x10Gb / s è 4x25Gb / s. I moduli CFP4 è QSFP sò assai simili, tutti dui sò in quattru vie, è i dui supportanu 40G è 100G; a diffarenza hè chì i moduli CFP4 anu funzioni di gestione più putenti è dimensioni più grande (questu hè un svantaghju per e cumunicazioni di dati d'alta densità), è ponu sustene funzioni più grande. Cunsumu d'energia, per gradi di velocità sopra 25 Gb / s è scenarii di trasmissione à longa distanza (necessita un cuntrollu di temperatura TEC, un grande cunsumu di energia), i vantaghji di i moduli CFP4 in u cunsumu di energia è a dissipazione di calore ponu esse riflessi.
Dunque, a cumunicazione di dati à corta distanza hè basu u mondu di QSFP; per l'applicazioni 100G-LR4 10km, CFP4 è QSFP28 sò ugualmente divisi.
I standard di a famiglia CFP sò mostrati in a figura seguente: ogni standard hà 3 file, di i quali "CFPx MSA Hardware Specification Revision" hè un schedariu programmaticu, chì descrive brevemente u cuncettu di u modulu, a gestione di u modulu, l'interfaccia elettrica, a dimensione meccanica, l'interfaccia ottica, cheat Slots è altre specificazioni, l'altri dui ducumenti definiscenu dimensioni meccaniche detallate.
CFP MSA hà ancu duie specificazioni tecniche pubbliche, PIN Allocation REV.25 specifica a definizione di pin di u modulu, è "CFP MSA Management Interface Specification" definisce u cuntrollu di gestione di u modulu è l'infurmazioni di registrazione in dettaglio.
L'interfaccia elettrica d'alta velocità di u modulu CFP dipende da l'applicazione, è riferisce à e specificazioni di l'interfaccia elettrica CAUI, XLAUI è CEI-28G / 56G in IEEE802.3.
CFP8 hè un pacchettu prupostu specificamente per 400G, è a so dimensione hè equivalente à CFP2. L'interfaccia elettrica supporta velocità di canali di 25Gb / s è 50Gb / s, è ottene velocità di moduli 400G attraversu interfacce elettriche 16x25G o 8x50. CFP8 hè solu una Pruposta, ùn ci hè micca standard ufficiale per u scaricamentu publicu.
U CDFP MSA hè statu stabilitu in 2013, è u standard di imballaggio CDFP chì anu liberatu era u primu standard di imballaggio di moduli ottici 400G. À quellu tempu, u standard di l'interfaccia elettrica era solu 25Gb / s (OIF-CEI-28G-VSR), cusì u CDFP hà fattu solu 16 canali, è hà cumpletu a tarifa di u modulu 400G attraversu 16x25G, è hè stata specificamente destinata à brevi- gamma di applicazioni sottu à 2 km.
Se i porti elettrici di 16 vie sò disposti in una fila, u voluminu serà estremamente enormu, cusì u modulu CDFP hà simpliciamente riunitu duie schede PCB è utilizate l'interfaccia MPO16 in u portu otticu. Tuttu u modulu pare particularmente grassu! Sicondu l'arrangementu di porti ottichi è elettrici, ci sò trè dimensioni di moduli in totale.
L'ultimu standard CDFP hè: "400 Gb / s (16 X 25 GB / s) PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 3.0 ″ chì specifica l'interfaccia elettrica, l'interfaccia di gestione, l'interfaccia ottica, u modulu / slot / dimensione di u modulu CDFP, EMI / ESD. cuntenutu cunnessu. Oghje, PAM4 hè cusì calda, hè stimatu chì stu pacchettu hè assai pruvatu.
L'ultimu standard di imballaggio chì supporta 400G deve esse QSFP-DD. Questa urganizazione hè stata stabilita in u ferraghju 2016 è hà liberatu l'ultimu standard "QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0" in settembre 2016. QSFP-DD hè quasi a stessa dimensione di QSFP (solu perchè ci hè una fila extra di circuiti, un pocu pocu. più longu). U cambiamentu core hè di duppià l'interfaccia elettrica QSFP da quattru à ottu è supporta a tarifa di canali 50Gb / s 8X50 hè 400G). L'interfaccia elettrica QSFP-DD hè cumpatibile cù QSFP, ma micca vice versa.
E discussioni sopra sò tutti i moduli ottici 100G è 400G. Fighjemu u CSFP accessibile. Ancu s'ellu l'ultimu standard CSFP hè a "specificazioni SFP di campattu" liberata in 2009, ùn hè micca anticu in tuttu. Campact significa più compactu cà i moduli ottici SFP, è u numeru di canali pò ancu esse cunfigurati in modu flessibile. CSFP definisce 3 tipi: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP option1 e 2CH campact SFP option2.
Packaging tecnulugia nera CFP2-ACO
Infine, fighjemu un ochju à a tecnulugia nera più avanzata in i standard di imballaggio di moduli ottici: CFP2-ACO. Hè principarmenti definitu da OIF è riferimentu à e dimensioni meccaniche di CFP2. U back ACO significa modulu otticu analogicu coherente. Hè custituitu principalmente di un laser sintonizzabile di larghezza di linea stretta, un modulatore è un receptore coerente. U DSP (processamentu di signali digitale) hè situatu fora di u modulu. Stu modulu hè incredibile. Cù a tecnulugia di modulazione DP-QPSK è DP-xQAM, a frequenza di una sola lunghezza d'onda pò facilmente superà 100 Gb / s, è a distanza di trasmissione pò esse più di 2000 km.