โมดูลออปติคัลเป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์หลักในการเชื่อมต่อโครงข่ายออปติกในศูนย์ข้อมูล ด้วยจำนวนพอร์ตและความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น ต้นทุนของโมดูลออปติคัลจะคิดเป็นเกือบครึ่งหนึ่งของต้นทุนของเครือข่ายออปติกในศูนย์ข้อมูล ปัจจุบัน เทคโนโลยีการเชื่อมต่อโครงข่าย 100G ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในศูนย์ข้อมูลที่สร้างขึ้นใหม่ของบริษัทอินเทอร์เน็ตรายใหญ่ และเทคโนโลยีการเชื่อมต่อโครงข่าย 400G จะใช้กันอย่างแพร่หลายในอีก 1-2 ปีข้างหน้า ดังนั้น เทคโนโลยีการนำโมดูลออปติคัล 400G มาใช้จึงกลายเป็นจุดสนใจของอุตสาหกรรม
ในแง่ของความยาวคลื่นแสงโมดูลไฟ 400G สามารถแบ่งออกเป็นโหมดหลายโหมด (MM) และโหมดเดี่ยว (SM) ในแง่ของโหมดการปรับสัญญาณสามารถแบ่งออกเป็นการปรับ NRZ และ PAM4 (PAM4 เป็นหลัก) ในปัจจุบัน) ในแง่ของระยะการส่งข้อมูลโมดูลออปติคอล 400G สามารถแบ่งออกเป็น SR, DR, FR และ LR จากแบบฟอร์มบรรจุภัณฑ์ โมดูลออปติคัล 400G สามารถแบ่งออกเป็น CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd เป็นต้น ด้านล่างนี้คือการจำแนกทางเทคนิคของโมดูลออปติคัล 400G
โมดูลออปติคัล 400G รุ่นแรกๆ ใช้การใช้งาน NRZ 16 แชนเนล 25Gbps (เช่น 400g-sr16) โดยใช้แพ็คเกจ CDFP หรือ CFP8 ข้อดีของ NRZ คือสามารถยืมมาจากเทคโนโลยี 25G NRZ ที่เป็นผู้ใหญ่บนโมดูลออปติคัล 100G ได้ แต่ข้อเสียคือต้องใช้สัญญาณ 16 ช่องสำหรับการส่งสัญญาณแบบขนาน โดยมีการใช้พลังงานและปริมาณค่อนข้างมาก ซึ่งไม่เหมาะสำหรับ การประยุกต์ใช้ศูนย์ข้อมูล
ในโมดูลออปติคัล 400G ปัจจุบัน 8-channel 53GbpsPAM4 (400g-sr8,FR8,LR8) หรือ 4-channel 106GbpsPAM4 (400g-dr4,FR4,LR4) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อบรรลุการส่งสัญญาณ 400G ในด้านพอร์ตออปติคัล และ 8 - ช่องสัญญาณไฟฟ้า 53GbpsPAM4 ใช้ในฝั่งพอร์ตไฟฟ้าโดยใช้รูปแบบบรรจุภัณฑ์ของ OSFP หรือ qsfp-dd ทั้งแพ็คเกจ OSFP และ QSFP-DD มีอินเทอร์เฟซสัญญาณไฟฟ้า 8 ช่อง ในการเปรียบเทียบ ขนาดแพ็คเกจ qsfp-dd นั้นเล็กกว่า (คล้ายกับแพ็คเกจออปติคัลโมดูล 100G QSFP28 แบบดั้งเดิม) ซึ่งเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันศูนย์ข้อมูลมากกว่า ขนาดแพ็คเกจ OSFP ใหญ่กว่าเล็กน้อย เนื่องจากสามารถให้การใช้พลังงานได้มากกว่า ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการใช้งานด้านโทรคมนาคมมากกว่า
รูปต่อไปนี้แสดงการใช้งาน 400g-fr8 /LR8 และ 400g-fr4 ตามลำดับ
(อ้างอิง-ข้อมูลจำเพาะ OSFPMSA สำหรับ OSFP OCTAL SMALLFORM FACTOR PLUGGABLE MODULE.-จะเห็นได้ว่าฝั่งอินเทอร์เฟสเป็นสัญญาณ PAM4 แบบ 8 แชนแนล ความเร็ว 53Gbps สำหรับ 400g-sr8 /FR8/LR8 และโมดูลอื่นๆ
CDR (การฟื้นฟูนาฬิกา) และการแปลงทางไฟฟ้า/แสง หรือแสง/ไฟฟ้าจะดำเนินการภายในโมดูลออปติคัลเท่านั้น ดังนั้นด้านพอร์ตออปติคอลจึงเป็นสัญญาณ PAM4 8 ช่อง 53Gbps เช่นเดียวกับการวัดพอร์ตไฟฟ้า สำหรับ 400g-dr4 /FR4/LR4 และโมดูลอื่นๆ จะมีชิป Gearbox ภายในโมดูลออปติคัลที่มัลติเพล็กซ์อินพุตของทั้งสอง พอร์ตเป็นสัญญาณเดียวและปรับให้เป็นแสง ดังนั้นความเร็วของฝั่งพอร์ตออปติคอลจึงเป็นสองเท่าของฝั่งพอร์ต นั่นคือสัญญาณ 106GbpsPAM4
