Yn y diwydiant cyfathrebu optegol, modiwlau optegol yw'r rhai mwyaf agored.Mae ganddyn nhw feintiau ffisegol gwahanol, ac mae nifer y sianeli a'r cyfraddau trosglwyddo yn amrywio'n fawr.Sut mae'r modiwlau hyn yn cael eu cynhyrchu, beth yw eu nodweddion, a'r holl gyfrinachau sydd yn y safon.
Bydd safonau pecynnu hŷn fel GBIC, XPAK, X2, a Xenpak yn cael eu hanwybyddu, a bydd y prif ynni'n canolbwyntio ar y safonau mwy egnïol neu fwy newydd, a fydd yn cael eu gwerthuso fesul un isod.
Sefydliad Safoni SFF: Sefydlwyd sefydliad safoni SFF (pecyn bach ffactor ffurf bach) ym mis Awst 1990. I ddechrau, datblygodd yriannau disg 2.5-modfedd ac ehangodd i feysydd eraill ym mis Tachwedd 1992. Hyd yn hyn, SFF yw'r mwyaf cyffredin a llwyddiannus safon modiwl ym maes pecynnu modiwl optegol.Mae'r safonau modiwl optegol a luniwyd gan SFF yn bennaf yn cynnwys SFP / QSFP / XFP.
SFP safonol
Mae SFP (Ffactor ffurf-fach Pluggable), teulu o drosglwyddyddion pluggable ffurf-ffactor bach, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer Ethernet, sianel ffibr, CPRI Di-wifr, SONET: yn diffinio pecyn SFP un sianel o 1Gb / s i 28Gb / s a ddylai fod cydymffurfio â'r Safon, dangosir ei strwythur yn y ffigur isod.Yn gyntaf roedd dogfen ddatganiadol, megis SFF-8402 arfaethedig SFP28, SFF-8083 arfaethedig SFP10 (y nifer ar y diwedd yn cynrychioli lefel y gyfradd drosglwyddo, SFP10 yn aml yn cael ei ysgrifennu fel SFP + nawr), mae'r ddogfen datganiad hwn yn crybwyll pa ofynion technegol y mae'n ei wneud. dyfynnwyd Mae'r gofynion technegol hyn a ddyfynnwyd gyda'i gilydd yn ffurfio'r safon sylweddol ar gyfer y modiwl hwn.
Mae manylebau technegol cyfres SFP yn cynnwys yn bennaf:
SFF-8432, yn diffinio maint y modiwl (yn bennaf maint y gosodiad), y grym plygio, a manyleb y cawell modiwl.
Mae SFF-8071 yn diffinio'r cysylltydd slot cerdyn ar y famfwrdd HOST a dilyniant mynediad bys aur mamfwrdd y modiwl.
SFF-8433, yn diffinio cewyll modiwl ochr-yn-ochr lluosog a manylebau technegol shrapnel EMI.
SFF-8472, yn diffinio cof modiwl a manylebau rheoli diagnostig.
Mae SFF-8431 yn diffinio'r cyflenwad pŵer, signalau trydanol cyflym (llinellau cyfathrebu), signalau cyflym, amseru, a manylebau darllen ac ysgrifennu cof.
Oherwydd bod cyfradd cymorth SFP yn mynd yn uwch ac yn uwch, nid yw'r fanyleb signal cyflymder uchel yn SFF8431 yn berthnasol i SFP16 / 28, felly rhannwyd SFF-8431 yn SFF-8418 a SFF-8419 yn ddiweddarach.Mae SFF-8418 yn diffinio gofynion rhyngwyneb signal trydanol cyflym 10Gb / s yn benodol.Ar gyfer gofynion rhyngwyneb corfforol uwchlaw 10Gb / s, cyfeiriwch at Fiber Channel.Mae SFF-8419 yn diffinio'n benodol gynnwys heblaw signalau cyflym yn SFF-8431, sy'n addas ar gyfer pob modiwl cyfres SFP.
Felly, rhaid i beirianwyr dylunio strwythur modiwl SFP fod yn gyfarwydd â SFP-8431.Os ydych chi'n berson sy'n dylunio PCBs, yn ysgrifennu meddalwedd, neu'n cynnal profion, rhaid i SFF-8472, SFF-8418, a SFF-8419 fod yn gyfarwydd ag ef.
Safon QSFP
QSFP (Cwad Bach Ffurf-ffactor Pluggable), trosglwyddydd plygadwy miniaturized pedair sianel, a ddefnyddir yn bennaf yn Infiniband, Ethernet, Fiber Channel, OTN, teulu protocol SONET: Mae QSFP yn uwchraddio SFP un sianel i bedair sianel gyda chyfaint o yn unig Mae'n yn fwy na dyblu.Ar gyfer y switsh un maint, mae gallu newid QSFP 2.67 gwaith yn fwy na'r SFP.Diffiniwyd y protocol QSFP yn wreiddiol gan INF-8438i, yna cafodd ei uwchraddio i SFF-8436,
ac yna rhannwyd SFF-8436 yn sawl rhan ar gyfer diffiniad a chyfeirnod.Mae'r bensaernïaeth bellach yn debyg i SFP:
Mae manylebau technegol QSFP yn bennaf yn cynnwys:
SFF-8679, yn diffinio'r signal cyflymder uchel, signal cyflymder isel, cyflenwad pŵer, manylebau amseru'r modiwl, ac yn diffinio'r rhyngwyneb optegol a manylebau lliw cylch tynnu.
SFF-8636, yn diffinio gwybodaeth cof, cof darllen ac ysgrifennu gweithrediadau.
SFF-8661, yn diffinio maint y modiwl, maint y bys aur a manyleb grym mewnosod a thynnu'r modiwl.
Mae SFF-8662 a SFF-8663 yn diffinio'r cawell a'r cysylltydd (math A) o'r modiwl QSFP28.
Mae SFF-8672 a SFF-8683 yn diffinio cewyll a chysylltwyr (math B) y modiwl QSFP28.
Mae SFF-8682 a SFF-8683 yn diffinio cewyll a chysylltwyr modiwlau cyfradd QSFP14 ac is.
Gellir gweld gwybodaeth atodol arall ar gyfer QSFP yn y protocol Infiniband.(Cyfrol Manyleb Pensaernïaeth InfiniBand TM )
XFP safonol
Modiwl XFP (10 Gb / s Ffactor Ffurf Bach Pluggable, lle mae X yn sefyll am 10 mewn rhifolion Rhufeinig ac fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet, a sianel ffibr) teulu protocol: XFP Mae'n fodiwl tunadwy tonfedd, sy'n wedi'i ddiffinio'n wreiddiol gan yr XFP MSA a'i gyflwyno'n ddiweddarach i'r sefydliad SFF i'w gyhoeddi.Mae protocol XFP yn cynnwys SFF-8477 ac INF-8077.
Mae protocol INF8077 yn diffinio maint, rhyngwyneb trydanol, gwybodaeth cof, rheoli cyfathrebu a diagnosteg y modiwl XFP (mae'r protocol yn cynnwys pob agwedd ar y modiwl).Mae SFF-8477 wedi'i optimeiddio'n bennaf ar gyfer rheoli addasu tonfedd.
Safon CXP
Mae CXP (12x Bach Form-factor Pluggable, pecyn pluggable bach 12-sianel, lle mae C yn sefyll am 100G, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer Infiniband, sianel ffibr, Ethernet) yn cael ei reoleiddio'n bennaf gan y sefydliad Infiniband.
Mae Atodiad A6 120 Gb / s 12x Small Form-factor pluggable (CXP) InterfaceSpecification for Ceblau, Ceblau Actif a Throsglwyddyddion yn darparu pob agwedd ar fanylebau CXP (gellir ei lawrlwytho am ddim yn www.infinibandta.org).Yn ogystal, mae'r sefydliad SFF yn rheoleiddio cewyll tarian a slotiau cerdyn ar gyfer CXPs o wahanol raddau cyflymder.
SFF-8617 Mini Multilane 12X Shielded Cawell / Connector cawell CXP 12 sianel a manyleb slot bwrdd modiwl.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb / s 12X Shielded Cawell / Connector (CXP10) 12x10Gb / s cawell modiwl CXP a manylebau slot bwrdd modiwl.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb / s 12X Shielded Cawell / Connector (CXP14) 12x14Gb / s cawell modiwl CXP a manylebau slot bwrdd modiwl.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X Shielded Cawell / Connector (CXP28) 12x28Gb / s cawell modiwl CXP a manylebau slot bwrdd modiwl.
Mae microQSFP (QSFP miniaturized), protocol aml-ddimensiwn a sefydlwyd yn 2015, yn 4 sianel fel QSFP, ond dim ond maint modiwl SFP yw'r maint, ac mae'n cefnogi cyfraddau sianel 25G a 50G (PAM4 modiwleiddio).Trwy ddylunio esgyll afradu gwres ar dai'r modiwl, mae ganddo berfformiad thermol gwell.Mae “FFACTOR FFURFLEN-BACH Micro QUAD PEDWAR SIANEL PLYGADWY TROSGLWYDDADWY, CYSYLLTYDD GWESTIOL, A FFACTOR FFURFLEN CYNULLIAD CAwell” yn manylu ar y fanyleb micro-QSFP.
pecyn CFP
Ac eithrio pecynnau SFP a QSFP, CFP ddylai fod y math mwyaf cyffredin o becynnu mewn modiwlau optegol.Mae'r C yn y CFP yn cynrychioli 100 yn y cloc rhifol Rhufeinig, felly mae'r CFP wedi'i anelu'n bennaf at geisiadau â chyfradd o 100G (gan gynnwys 40G) ac uwch.
Mae'r teulu CFP yn bennaf yn cynnwys CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8, ac mae CFP8 yn dal i fod yn y cam cynnig.
Yn wahanol i'r niferoedd ychwanegol 10 a 28 y tu ôl i'r QSFP, sy'n cynrychioli'r radd cyflymder, mae'r niferoedd y tu ôl i'r CFP yn cynrychioli cenhedlaeth newydd, gyda maint mwy cryno (ac eithrio CFP8) a dwysedd uwch.
Pan gynigiwyd y pecyn CFP gyntaf, roedd yn dechnegol anodd cyflawni un gyfradd 25Gb / s, felly diffiniwyd cyfradd rhyngwyneb trydanol pob CFP fel lefel 10Gb / s, a chyflawnwyd 40G a 40G trwy 4x10Gb / s a 10x10Gb / s rhyngwynebau trydanol.Cyflymder modiwl 100G.Mae maint y modiwl CFP mor fawr fel y gall roi llawer o swyddogaethau ar y famfwrdd yn y modiwl i'w gwblhau [ASIC (SerDes)].Pan nad yw cyflymder pob llwybr optegol yn cyfateb i'r cyflymder cylched, gallwch chi gwblhau'r trosiad cyfradd trwy'r cylchedau hyn (blwch Gear) Er enghraifft, mae'r porthladd optegol 4X25Gb / s yn cael ei drawsnewid yn borthladd trydanol 10x10Gb / s.
Dim ond hanner maint PPC yw maint CFP2.Gall y rhyngwyneb trydanol gefnogi un 10Gb / s, neu un 25Gb / s neu hyd yn oed 50Gb / s.Trwy'r rhyngwynebau trydanol 10x10G, 4x25G, 8x25G, a 8x50G, gellir cyflawni cyfraddau modiwl 100G / 200G / 400G.
Mae maint CFP4 yn cael ei leihau i hanner maint CFP2.Mae'r rhyngwyneb trydanol yn cefnogi 10Gb / s sengl a 25Gb / s, a chyflawnir cyflymder y modiwl o 40G / 100G trwy 4x10Gb / s a 4x25Gb / s.Mae modiwlau CFP4 a QSFP yn debyg iawn, mae'r ddau yn bedair ffordd, ac mae'r ddau yn cefnogi 40G a 100G;y gwahaniaeth yw bod gan fodiwlau CFP4 swyddogaethau rheoli mwy pwerus a meintiau mwy (mae hyn yn anfantais ar gyfer cyfathrebu data dwysedd uchel), a gallant gefnogi swyddogaethau mwy.Defnydd pŵer, ar gyfer graddau cyflymder uwch na 25Gb / s a senarios trosglwyddo pellter hir (angen rheolaeth tymheredd TEC, defnydd pŵer mawr), gellir adlewyrchu manteision modiwlau CFP4 mewn defnydd pŵer a disipiad gwres.
Felly, cyfathrebu data pellter byr yn y bôn yw byd QSFP;ar gyfer ceisiadau 100G-LR4 10km, mae CFP4 a QSFP28 wedi'u rhannu'n gyfartal.
Dangosir safonau teulu'r CFP yn y ffigur canlynol: mae gan bob safon 3 ffeil, ac mae "Diwygiad Manyleb Caledwedd CFPx MSA" ohonynt yn ffeil raglennol, sy'n disgrifio'n fyr y cysyniad modiwl, rheoli modiwl, rhyngwyneb trydanol, maint mecanyddol, rhyngwyneb optegol, twyllo Slotiau a manylebau eraill, mae'r ddwy ddogfen arall yn diffinio dimensiynau mecanyddol manwl.
Mae gan CFP MSA hefyd ddwy fanyleb dechnegol gyhoeddus, mae PIN Allocation REV.25 yn nodi'r diffiniad pin modiwl, ac mae "Manyleb Rhyngwyneb Rheoli CFP MSA" yn diffinio gwybodaeth rheoli rheoli modiwl a chofrestr yn fanwl.
Mae rhyngwyneb trydanol cyflym y modiwl CFP yn dibynnu ar y cais, ac mae'n cyfeirio at fanylebau rhyngwyneb trydanol CAUI, XLAUI, a CEI-28G / 56G yn y IEEE802.3.
Mae CFP8 yn becyn a gynigir yn benodol ar gyfer 400G, ac mae ei faint yn cyfateb i CFP2.Mae'r rhyngwyneb trydanol yn cefnogi cyflymder sianel o 25Gb / s a 50Gb / s, ac yn cyflawni cyflymder modiwl 400G trwy ryngwynebau trydanol 16x25G neu 8 × 50.Cynnig yn unig yw CFP8, nid oes safon swyddogol ar gyfer lawrlwytho cyhoeddus.
Sefydlwyd y CDFP MSA yn 2013, a'r safon pecynnu CDFP a ryddhawyd ganddynt oedd y safon pecynnu modiwl optegol 400G cyntaf.Ar y pryd, dim ond 25Gb / s (OIF-CEI-28G-VSR) oedd safon y rhyngwyneb trydanol, felly gwnaeth y CDFP 16 sianel yn syml, a chwblhaodd y gyfradd modiwl 400G trwy 16x25G, ac fe'i targedwyd yn benodol ar gyfer byr- ystod ceisiadau o dan 2km.
Os yw'r porthladdoedd trydanol 16-ffordd yn cael eu trefnu yn olynol, bydd y gyfrol yn hynod o enfawr, felly mae'r modiwl CDFP yn syml wedi cael dau fwrdd PCB at ei gilydd a defnyddio'r rhyngwyneb MPO16 ar y porthladd optegol.Mae'r modiwl cyfan yn edrych yn arbennig o dew!Yn ôl trefniant porthladdoedd optegol a thrydanol, mae cyfanswm o dri maint modiwl.
Y safon CDFP ddiweddaraf yw: “400 Gb / s (16 X 25 GB / s) PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 3.0″ sy'n nodi'r rhyngwyneb trydanol, rhyngwyneb rheoli, rhyngwyneb optegol, maint modiwl / slot / cawell y modiwl CDFP, EMI / ESD cynnwys cysylltiedig.Heddiw, mae PAM4 mor boeth, amcangyfrifir bod y pecyn hwn wedi'i brofi'n fawr.
Dylai'r safon pecynnu diweddaraf sy'n cefnogi 400G fod yn QSFP-DD.Sefydlwyd y sefydliad hwn ym mis Chwefror 2016 a rhyddhaodd y safon ddiweddaraf “QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0″ ym mis Medi 2016. Mae QSFP-DD yn fras yr un maint â QSFP (dim ond oherwydd bod rhes ychwanegol o gylchedau, ychydig hirach).Y newid craidd yw dyblu'r rhyngwyneb trydanol QSFP o bedwar i wyth a chefnogi cyfradd sianel 50Gb / s 8X50 yw 400G).Mae rhyngwyneb trydanol QSFP-DD yn gydnaws â QSFP, ond nid i'r gwrthwyneb.
Mae'r trafodaethau uchod i gyd yn fodiwlau optegol 100G a 400G.Gadewch i ni edrych ar y CSFP hawdd mynd ato.Er mai'r safon CSFP ddiweddaraf yw'r “manylebau Campact SFP” a ryddhawyd yn 2009, nid yw wedi dyddio o gwbl.Mae Campact yn golygu mwy cryno na modiwlau optegol SFP, a gellir ffurfweddu nifer y sianeli hefyd yn hyblyg.Mae CSFP yn diffinio 3 math: 1CH gwersyll SFP, 2CH campact SFP opsiwn1, a 2CH campact SFP opsiwn2.
Pecynnu technoleg du CFP2-ACO
Yn olaf, gadewch i ni edrych ar y dechnoleg ddu fwyaf datblygedig mewn safonau pecynnu modiwl optegol: CFP2-ACO.Fe'i diffinnir yn bennaf gan OIF ac mae'n cyfeirio at ddimensiynau mecanyddol CFP2.Mae'r ACO cefn yn golygu modiwl optegol cydlynol analog.Mae'n bennaf yn cynnwys laser tiwnadwy lled llinell gul, modulator, a derbynnydd cydlynol.Mae'r DSP (prosesu signal digidol) yn cael ei osod y tu allan i'r modiwl.Mae'r modiwl hwn yn anhygoel.Gyda thechnoleg modiwleiddio DP-QPSK a DP-xQAM, gall y gyfradd tonfedd sengl fod yn fwy na 100Gb / s yn hawdd, a gall y pellter trosglwyddo fod yn fwy na 2000km.