Оптический модуль — это ключевое аппаратное оборудование для реализации соединения оптических сетей в центре обработки данных. С увеличением количества портов и плотности стоимость оптического модуля будет составлять почти половину стоимости оптической сети в центре обработки данных. В настоящее время технология межсоединения 100G широко используется в недавно построенных центрах обработки данных крупных интернет-компаний. Технология межсоединения 400G будет широко использоваться в ближайшие 1-2 года. Поэтому технология реализации оптического модуля 400G стала в центре внимания отрасли.
С точки зрения длины световой волны световой модуль 400G можно разделить на многомодовый (MM) и одномодовый (SM). С точки зрения режима модуляции сигнала его можно разделить на модуляцию NRZ и PAM4 (PAM4 является основным). в настоящее время). С точки зрения дальности передачи оптический модуль 400G можно разделить на SR, DR, FR и LR. По форме упаковки оптический модуль 400G можно разделить на CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd и так далее. Ниже представлена техническая классификация оптического модуля 400G.
В ранних оптических модулях 400G использовалась 16-канальная реализация NRZ со скоростью 25 Гбит/с (например, 400g-sr16) с использованием пакета CDFP или CFP8. Преимущество NRZ заключается в том, что его можно позаимствовать у зрелой технологии 25G NRZ на оптическом модуле 100G, но недостатком является то, что для параллельной передачи требуется 16 каналов сигнала с относительно большим энергопотреблением и объемом, что не подходит для применение дата-центра.
В текущем оптическом модуле 400G 8-канальный 53GbpsPAM4 (400g-sr8,FR8,LR8) или 4-канальный 106GbpsPAM4 (400g-dr4,FR4,LR4) в основном используется для передачи сигнала 400G на стороне оптического порта, и 8 Электрический сигнал -channel 53GbpsPAM4 используется на стороне электрического порта, принимая форму упаковки OSFP или qsfp-dd. Пакеты OSFP и QSFP-DD обеспечивают 8-канальные интерфейсы электрических сигналов. Для сравнения, размер пакета qsfp-dd меньше (аналогично традиционному пакету оптического модуля 100G QSFP28), что больше подходит для приложений центров обработки данных. Размер пакета OSFP немного больше, поскольку может обеспечить большее энергопотребление, поэтому больше подходит для телекоммуникационных приложений.
На следующем рисунке показана реализация 400g-fr8/LR8 и 400g-fr4 соответственно.
(Ссылка:Спецификация OSFPMSA для ВОСЬМЕРИЧНОГО ФАКТОРА МАЛОЙ ФОРМЫ OSFP ПОДКЛЮЧАЕМЫЙ МОДУЛЬ.）Видно, что на стороне интерфейса находится 8-канальный сигнал PAM4 со скоростью 53 Гбит/с. Для 400g-sr8/FR8/LR8 и других модулей,
CDR (восстановление тактовой частоты) и электрическое/оптическое или оптическое/электрическое преобразование выполняются только внутри оптического модуля. Таким образом, сторона оптического порта также представляет собой 8-канальный сигнал PAM4 со скоростью 53 Гбит/с, как и измерение электрического порта. Для 400g-dr4 /FR4/LR4 и других модулей внутри оптического модуля имеются чипы Gearbox, которые мультиплексируют входные сигналы двух порты в один сигнал и модулируют его на свет, поэтому скорость на стороне оптического порта в два раза превышает скорость на стороне порта, а именно, сигнал 106 Гбит/с PAM4.
