O módulo óptico é o principal equipamento de hardware para realizar a interconexão de rede óptica no data center. Com o aumento do número e da densidade da porta, o custo do módulo óptico será responsável por quase metade do custo da rede óptica no data center. Atualmente, a tecnologia de interconexão 100G tem sido amplamente utilizada nos data centers recém-construídos das principais empresas de Internet, e a tecnologia de interconexão 400G será amplamente utilizada nos próximos 1-2 anos. Portanto, a tecnologia de implementação do módulo óptico 400G tornou-se o foco da indústria.
Em termos de comprimento de onda de luz, o módulo de luz 400G pode ser dividido em multimodo (MM) e modo único (SM). Em termos de modo de modulação de sinal, pode ser dividido em modulação NRZ e PAM4 (PAM4 é o principal). atualmente).Em termos de distância de transmissão, o módulo óptico 400G pode ser dividido em SR, DR, FR e LR. A partir da forma de embalagem, o módulo óptico 400G pode ser dividido em CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd e assim por diante. Abaixo está a classificação técnica do módulo óptico 400G.
O módulo óptico 400G inicial usava implementação NRZ de 25 Gbps de 16 canais (como 400g-sr16), usando pacote CDFP ou CFP8. A vantagem do NRZ é que ele pode ser emprestado da tecnologia 25G NRZ madura no módulo óptico 100G, mas a desvantagem é que ele precisa de 16 canais de sinal para transmissão paralela, com consumo e volume de energia relativamente grandes, o que não é adequado para o aplicação de data center.
No módulo óptico 400G atual, 53GbpsPAM4 de 8 canais (400g-sr8,FR8,LR8) ou 106GbpsPAM4 de 4 canais (400g-dr4,FR4,LR4) é usado principalmente para obter transmissão de sinal de 400G no lado da porta óptica e 8 O sinal elétrico de canal 53GbpsPAM4 é usado no lado da porta elétrica, adotando a forma de embalagem de OSFP ou qsfp-dd. Ambos os pacotes OSFP e QSFP-DD fornecem interfaces de sinal elétrico de 8 canais. Em comparação, o tamanho do pacote qsfp-dd é menor (semelhante ao pacote tradicional do módulo óptico 100G QSFP28), que é mais adequado para aplicações de data center. O tamanho do pacote OSFP é um pouco maior, pois pode fornecer maior consumo de energia, sendo mais adequado para aplicações de telecomunicações.
A figura a seguir mostra a implementação de 400g-fr8/LR8 e 400g-fr4 respectivamente
(Referência：Especificação OSFPMSA para MÓDULO PLUGGÁVEL DE FATOR SMALLFORM OSFP OCTAL.）Pode-se observar que o lado da interface é um sinal PAM4 de 53 Gbps de 8 canais. Para 400g-sr8 /FR8/LR8 e outros módulos,
CDR (restauração de relógio) e conversão elétrica/óptica ou óptica/elétrica são realizadas apenas dentro do módulo óptico. Portanto, o lado da porta óptica também é um sinal PAM4 de 53 Gbps de 8 canais, assim como a medição da porta elétrica. Para 400g-dr4 /FR4/LR4 e outros módulos, existem chips Gearbox dentro do módulo óptico que multiplexa a entrada dos dois portas em um sinal e modula-o para a luz, de modo que a velocidade do lado da porta óptica é duas vezes maior que a do lado da porta, ou seja, sinal de 106 GbpsPAM4.
