Il modulo ottico è l'apparecchiatura hardware chiave per realizzare l'interconnessione della rete ottica nel data center. Con l'aumento del numero e della densità delle porte, il costo del modulo ottico rappresenterà quasi la metà del costo della rete ottica nel data center. Attualmente, la tecnologia di interconnessione 100G è stata ampiamente utilizzata nei data center di nuova costruzione delle principali società Internet, e la tecnologia di interconnessione 400G sarà ampiamente utilizzata nei prossimi 1-2 anni. Pertanto, la tecnologia di implementazione del modulo ottico 400G è diventata il fulcro del settore.
In termini di lunghezza d'onda della luce, il modulo luminoso 400G può essere suddiviso in modalità multimodale (MM) e modalità singola (SM). In termini di modalità di modulazione del segnale, può essere suddiviso in modulazione NRZ e PAM4 (PAM4 è quella principale al momento). In termini di distanza di trasmissione, il modulo ottico 400G può essere suddiviso in SR, DR, FR e LR. Dal modulo di confezionamento, il modulo ottico 400G può essere suddiviso in CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd e così via. Di seguito la classificazione tecnica del modulo ottico 400G.
Il primo modulo ottico 400G utilizzava un'implementazione NRZ a 16 canali e 25 Gbps (come 400g-sr16), utilizzando il pacchetto CDFP o CFP8. Il vantaggio di NRZ è che può essere preso in prestito dalla matura tecnologia NRZ 25G su modulo ottico 100G, ma lo svantaggio è che necessita di 16 canali di segnale per la trasmissione parallela, con consumo di energia e volume relativamente grandi, che non è adatto per applicazione del data center.
Nell'attuale modulo ottico 400G, 53GbpsPAM4 a 8 canali (400g-sr8,FR8,LR8) o 106GbpsPAM4 a 4 canali (400g-dr4,FR4,LR4) viene utilizzato principalmente per ottenere la trasmissione del segnale 400G sul lato della porta ottica e 8 Il segnale elettrico PAM4 a 53 Gbps a canale viene utilizzato sul lato della porta elettrica, adottando la forma di confezionamento di OSFP o qsfp-dd. Entrambi i pacchetti OSFP e QSFP-DD forniscono interfacce di segnale elettrico a 8 canali. In confronto, la dimensione del pacchetto qsfp-dd è più piccola (simile al tradizionale pacchetto QSFP28 del modulo ottico 100G), che è più adatto per le applicazioni del data center. La dimensione del pacchetto OSFP è leggermente più grande perché può fornire un maggiore consumo energetico, quindi più adatto per applicazioni di telecomunicazioni.
La figura seguente mostra rispettivamente l'implementazione di 400g-fr8 /LR8 e 400g-fr4
(Riferimento:OSFPMSA Specifiche per il MODULO PLUGGABLE OSFP OCTAL SMALLFORM FACTOR.）Si può vedere che il lato dell'interfaccia è un segnale PAM4 a 53 Gbps a 8 canali. Per 400g-sr8 /FR8/LR8 e altri moduli,
Il CDR (ripristino dell'orologio) e la conversione elettrico/ottico o ottico/elettrico vengono eseguiti solo all'interno del modulo ottico. Pertanto, anche il lato della porta ottica è un segnale PAM4 a 8 canali da 53 Gbps, proprio come la misurazione della porta elettrica. Per 400g-dr4 /FR4/LR4 e altri moduli, sono presenti chip Gearbox all'interno del modulo ottico che multiplexano l'ingresso dei due porte in un segnale e lo modula in base alla luce, quindi la velocità della porta ottica è doppia rispetto a quella della porta, ovvero il segnale PAM4 da 106 Gbps.
