El módulo óptico es el equipo de hardware clave para realizar la interconexión de la red óptica en el centro de datos.Con el aumento del número de puertos y la densidad, el costo del módulo óptico representará casi la mitad del costo de la red óptica en el centro de datos. En la actualidad, la tecnología de interconexión 100G se ha utilizado ampliamente en los centros de datos recién construidos de las principales empresas de Internet. y la tecnología de interconexión 400G será ampliamente utilizada en los próximos 1 a 2 años. Por lo tanto, la tecnología de implementación del módulo óptico 400G se ha convertido en el foco de la industria.
En términos de longitud de onda de luz, el módulo de luz 400G se puede dividir en multimodo (MM) y monomodo (SM). En términos de modo de modulación de señal, se puede dividir en modulación NRZ y PAM4 (PAM4 es la principal en la actualidad). En términos de distancia de transmisión, el módulo óptico 400G se puede dividir en SR, DR, FR y LR.Desde el formulario de empaque, el módulo óptico 400G se puede dividir en CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd, etc.A continuación se muestra la clasificación técnica del módulo óptico 400G.
El primer módulo óptico 400G usaba una implementación NRZ de 25 Gbps de 16 canales (como 400g-sr16), usando el paquete CDFP o CFP8.La ventaja de NRZ es que se puede tomar prestada de la tecnología madura 25G NRZ en un módulo óptico de 100G, pero la desventaja es que necesita 16 canales de señal para la transmisión en paralelo, con un consumo de energía y un volumen relativamente grandes, que no es adecuado para el aplicación de centro de datos.
En el módulo óptico actual de 400G, se utiliza principalmente 53GbpsPAM4 de 8 canales (400g-sr8,FR8,LR8) o 106GbpsPAM4 de 4 canales (400g-dr4,FR4,LR4) para lograr una transmisión de señal de 400G en el lado del puerto óptico, y 8 -La señal eléctrica del canal 53GbpsPAM4 se utiliza en el lado del puerto eléctrico, adoptando la forma de empaquetado de OSFP o qsfp-dd.Los paquetes OSFP y QSFP-DD proporcionan interfaces de señal eléctrica de 8 canales. En comparación, el tamaño del paquete qsfp-dd es más pequeño (similar al paquete tradicional QSFP28 del módulo óptico de 100 G), que es más adecuado para aplicaciones de centros de datos.El tamaño del paquete OSFP es un poco más grande porque puede proporcionar más consumo de energía, por lo que es más adecuado para aplicaciones de telecomunicaciones.
La siguiente figura muestra la implementación de 400g-fr8 /LR8 y 400g-fr4 respectivamente
(Referencia：OSFPMSA Especificación para OSFP OCTAL FACTOR PEQUEÑO MÓDULO ENCHUFABLE.）Se puede ver que el lado de la interfaz es una señal PAM4 de 53 Gbps de 8 canales.Para 400g-sr8 /FR8/LR8 y otros módulos,
La CDR (restauración del reloj) y la conversión eléctrica/óptica u óptica/eléctrica solo se realizan dentro del módulo óptico.Por lo tanto, el lado del puerto óptico también es una señal PAM4 de 53 Gbps de 8 canales, al igual que la medición del puerto eléctrico. Para 400g-dr4 /FR4/LR4 y otros módulos, hay chips Gearbox dentro del módulo óptico que multiplexa la entrada de los dos puertos en una señal y la modula a la luz, por lo que la velocidad del lado del puerto óptico es el doble que la del lado del puerto, es decir, la señal 106GbpsPAM4.
