Optilise side tööstuses on optilised moodulid kõige rohkem avatud.Neil on erinevad füüsilised suurused ning kanalite arv ja edastuskiirused on väga erinevad.Kuidas neid mooduleid toodetakse, millised on nende omadused ja kõik saladused on standardis.
Vanemaid pakendamisstandardeid nagu GBIC, XPAK, X2 ja Xenpak eiratakse ning põhienergia suunatakse jõulisematele või uuematele standarditele, mida allpool ükshaaval hinnatakse.
SFF standardimisorganisatsioon: SFF (small form-factor small package) standardimisorganisatsioon loodi augustis 1990. Algselt töötas see välja 2,5-tollised kettaseadmed ja laienes teistele valdkondadele novembris 1992. Siiani on SFF muutunud kõige levinumaks ja edukamaks moodulite standard optiliste moodulite pakendamise valdkonnas.SFF-i sõnastatud optiliste moodulite standardid hõlmavad peamiselt SFP / QSFP / XFP.
SFP standard
SFP (small form-factor Pluggable), väikese vormiteguriga ühendatavate transiiverite perekond, mida kasutatakse peamiselt Etherneti, kiudkanali, juhtmevaba CPRI, SONET jaoks: määratleb ühe kanaliga SFP paketi vahemikus 1 Gb / s kuni 28 Gb / s, mis peaks olema järgib standardit, selle struktuur on näidatud alloleval joonisel.Esiteks oli deklaratiivne dokument, näiteks SFF-8402 pakutud SFP28, SFF-8083 pakutud SFP10 (number lõpus tähistab edastuskiiruse taset, SFP10 kirjutatakse sageli kui SFP + nüüd), selles deklaratsioonidokumendis mainiti, millised tehnilised nõuded see viidatud Need viidatud tehnilised nõuded moodustavad koos selle mooduli sisulise standardi.
SFP seeria tehnilised kirjeldused hõlmavad peamiselt järgmist:
SFF-8432 määrab mooduli suuruse (peamiselt paigalduse suuruse), ühendusjõu ja mooduli puuri spetsifikatsiooni.
SFF-8071 määratleb HOST-emaplaadi kaardipesa pistiku ja mooduli emaplaadi kuldsõrme juurdepääsujärjestuse.
SFF-8433, määratleb mitu kõrvuti asetsevat moodulpuuri ja EMI šrapnelli tehnilised spetsifikatsioonid.
SFF-8472, määratleb mooduli mälu ja diagnostikahalduse spetsifikatsioonid.
SFF-8431 määratleb toiteallika, madala kiirusega elektrisignaalid (sideliinid), kiired signaalid, ajastuse ning mälu lugemise ja kirjutamise spetsifikatsioonid.
Kuna SFP toe määr muutub üha kõrgemaks, ei kehti SFF8431 kiire signaali spetsifikatsioon SFP16 / 28 puhul, seega jagati SFF-8431 hiljem SFF-8418-ks ja SFF-8419-ks.SFF-8418 määratleb konkreetselt 10 Gb / s kiire elektrilise signaali liidese nõuded.Füüsilise liidese nõuete kohta üle 10 Gb / s vaadake Fibre Channeli.SFF-8419 määratleb konkreetselt muu sisu peale kiirete signaalide SFF-8431-s, mis sobib kõikidele SFP-seeria moodulitele.
Seetõttu peavad SFP mooduli struktuuri projekteerimisinsenerid SFP-8431 tundma.Kui olete isik, kes projekteerib PCB-sid, kirjutab tarkvara või viib läbi testimisi, peavad SFF-8472, SFF-8418 ja SFF-8419 need olema tuttavad.
QSFP standard
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), nelja kanaliga miniatuurne ühendatav transiiver, mida kasutatakse peamiselt Infiniband, Ethernet, Fibre Channel, OTN, SONET protokollide perekonnas: QSFP uuendab ühe kanaliga SFP nelja kanaliga, mille helitugevus on ainult It. on enam kui kahekordistunud.Sama suurusega lüliti puhul on QSFP lülitusvõimsus 2,67 korda suurem kui SFP-l.QSFP-protokolli määratles algselt INF-8438i, seejärel uuendati SFF-8436-ks,
ja seejärel jagati SFF-8436 määratlemiseks ja viitamiseks mitmeks osaks.Arhitektuur on nüüd sarnane SFP-ga:
QSFP tehnilised kirjeldused hõlmavad peamiselt järgmist:
SFF-8679, määratleb kiire signaali, madala kiirusega signaali, toiteallika, mooduli ajastuse spetsifikatsioonid ning optilise liidese ja tõmberõnga värvi spetsifikatsioonid.
SFF-8636, määratleb mäluteabe, mälu lugemise ja kirjutamise toimingud.
SFF-8661, määrab mooduli suuruse, kuldsõrme suuruse ja mooduli sisestamis- ja eemaldamisjõu spetsifikatsiooni.
SFF-8662 ja SFF-8663 määratlevad QSFP28 mooduli puuri ja pistiku (tüüp A).
SFF-8672 ja SFF-8683 määratlevad QSFP28 mooduli puurid ja pistikud (tüüp B).
SFF-8682 ja SFF-8683 määratlevad QSFP14 ja madalama kiirusega moodulite puurid ja pistikud.
Muud täiendavat teavet QSFP kohta saab vaadata Infinibandi protokollist.(InfiniBand TM ArchitectureSpecification Volume)
XFP standard
XFP (10 Gb/s Small Form Factor Pluggable module, kus X tähistab rooma numbritega 10 ja seda kasutatakse peamiselt SONET OC-192, 10 Gigabit Etherneti ja kiudkanali jaoks) protokollide perekond: XFP See on lainepikkusega häälestatav moodul, mis algselt määratles XFP MSA ja esitati hiljem avaldamiseks SFF-i organisatsioonile.XFP-protokoll sisaldab SFF-8477 ja INF-8077.
Protokoll INF8077 määratleb XFP mooduli suuruse, elektriliidese, mäluteabe, side juhtimise ja diagnostika (protokoll sisaldab kõiki mooduli aspekte).SFF-8477 on peamiselt optimeeritud lainepikkuse reguleerimise juhtimiseks.
CXP standard
Protokolli CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-channel small pluggable pakett, kus C tähistab 100G, kasutatakse peamiselt Infiniband, fiber channel, Ethernet) protokolli reguleerib peamiselt Infiniband organisatsioon.
Lisa A6 120 Gb / s 12x väikese vormteguriga ühendatava (CXP) liidese spetsifikatsioon kaablitele, aktiivkaablitele ja transiiveritele pakub kõiki CXP spetsifikatsioonide aspekte (saab tasuta alla laadida aadressilt www.infinibandta.org).Lisaks reguleerib SFF-i organisatsioon erinevate kiirusklasside CXP-de varjestuspuure ja kaardipesasid.
SFF-8617 Mini Multilane 12X varjestatud puur / konnektori 12 kanaliga CXP puuri ja moodulplaadi pesa spetsifikatsioon.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb / s 12X varjestatud puur / pistik (CXP10) 12x10Gb / s CXP mooduli puuri ja moodulplaadi pesa spetsifikatsioonid.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb / s 12X varjestatud puur / pistik (CXP14) 12x14Gb / s CXP mooduli puuri ja moodulplaadi pesa spetsifikatsioonid.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X varjestatud puur / pistik (CXP28) 12x28Gb / s CXP mooduli puuri ja moodulplaadi pesa spetsifikatsioonid.
2015. aastal loodud mitmemõõtmeline protokoll microQSFP (miniaturiseeritud QSFP) on 4 kanaliga nagu QSFP, kuid suurus on ainult SFP mooduli suurus ning see toetab 25G ja 50G (PAM4 modulatsioon) kanalikiirusi.Mooduli korpuse soojuseraldusribide konstruktsiooni tõttu on sellel parem soojuslik jõudlus.„Micro-QUAD VÄIKESE VORMITEGORIGA ÜHISTATAV NELJA KANALIGA PUHENDATAVA RANTSEIVER, HOSTKONEKTOR JA PUURI KOOSTAMISE VORMITEgur” kirjeldab mikro-QSFP spetsifikatsiooni.
CFP pakett
Välja arvatud SFP ja QSFP paketid, peaks CFP olema optiliste moodulite kõige levinum pakkimisvorm.CFP tähistab CFP rooma numbritega kella 100, seega on CFP suunatud peamiselt rakendustele, mille kiirus on 100 G (sh 40 G) ja rohkem.
CFP perekonda kuulub peamiselt CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8, millest CFP8 on veel ettepaneku staadiumis.
Erinevalt QSFP taga olevatest lisanumbritest 10 ja 28, mis tähistavad kiirusastet, tähistavad CFP taga olevad numbrid uut põlvkonda, millel on kompaktsem suurus (välja arvatud CFP8) ja suurem tihedus.
CFP paketi esmakordsel väljapakkumisel oli tehniliselt keeruline saavutada üht 25 Gb / s kiirust, mistõttu iga CFP elektriliidese kiirus määratleti 10 Gb / s tasemena ning 40 G ja 40 G saavutati 4x10 Gb / s ja 10x10 Gb kaudu. / s elektrilised liidesed.100G mooduli kiirus.CFP mooduli suurus on nii suur, et see võib panna moodulisse palju emaplaadi funktsioone, et täita [ASIC (SerDes)].Kui iga optilise tee kiirus ei ühti vooluahela kiirusega, saate kiiruse teisendamise lõpule viia nende vooluahelate kaudu (käigukast) Näiteks optiline port 4X25Gb / s teisendatakse elektripordiks 10x10Gb / s.
CFP2 suurus on vaid poole väiksem kui CFP.Elektriliides võib toetada ühte 10Gb/s või ühte 25Gb/s või isegi 50Gb/s.Elektriliste liideste 10x10G, 4x25G, 8x25G ja 8x50G abil on võimalik saavutada 100G / 200G / 400G mooduli kiirust.
CFP4 suurust vähendatakse pooleni CFP2 omast.Elektriliides toetab üksikuid 10Gb/s ja 25Gb/s ning mooduli kiirus 40G/100G saavutatakse 4x10Gb/s ja 4x25Gb/s kaudu.CFP4 ja QSFP moodulid on väga sarnased, mõlemad on neljasuunalised ja mõlemad toetavad 40G ja 100G;Erinevus seisneb selles, et CFP4 moodulitel on võimsamad haldusfunktsioonid ja suuremad mõõtmed (see on suure tihedusega andmeside puhul puudus) ning toetavad suuremaid funktsioone.Energiatarve, kiirusklasside puhul üle 25 Gb / s ja kaugedastusstsenaariumide korral (vajab TEC temperatuuri reguleerimist, suurt energiatarbimist), saab kajastada CFP4 moodulite eeliseid energiatarbimises ja soojuse hajumises.
Seetõttu on lähiandmeside põhimõtteliselt QSFP maailm;100G-LR4 10 km rakenduste jaoks jagunevad CFP4 ja QSFP28 võrdselt.
CFP perekonna standardid on näidatud järgmisel joonisel: igal standardil on 3 faili, millest “CFPx MSA Hardware Specification Revision” on programmiline fail, mis kirjeldab lühidalt mooduli kontseptsiooni, mooduli haldust, elektrilist liidest, mehaanilist suurust, optilist liidest, cheat Slots ja muud spetsifikatsioonid, ülejäänud kaks dokumenti määratlevad üksikasjalikud mehaanilised mõõtmed.
CFP MSA-l on ka kaks avalikku tehnilist spetsifikatsiooni, PIN-i eraldamine REV.25 määrab mooduli viigu määratluse ja "CFP MSA haldusliidese spetsifikatsioon" määratleb üksikasjalikult mooduli haldusjuhtimise ja registriteabe.
CFP-mooduli kiire elektriliides sõltub rakendusest ja viitab IEEE802.3 elektriliidese CAUI, XLAUI ja CEI-28G / 56G spetsifikatsioonidele.
CFP8 on spetsiaalselt 400G jaoks mõeldud pakett ja selle suurus on samaväärne CFP2-ga.Elektriliides toetab kanalikiirusi 25Gb/s ja 50Gb/s ning saavutab 400G mooduli kiirused 16x25G või 8x50 elektriliideste kaudu.CFP8 on ainult ettepanek, avalikuks allalaadimiseks pole ametlikku standardit.
CDFP MSA asutati 2013. aastal ja nende välja antud CDFP pakendistandard oli esimene 400G optilise mooduli pakendamisstandard.Sel ajal oli elektriliidese standard ainult 25 Gb / s (OIF-CEI-28G-VSR), nii et CDFP tegi lihtsalt 16 kanalit ja lõpetas 400G mooduli kiiruse läbi 16x25G ning see oli spetsiaalselt suunatud lühiajalistele rakendusalad alla 2 km.
Kui 16-suunalised elektripordid on järjestikku paigutatud, on helitugevus äärmiselt suur, nii et CDFP-moodul sai lihtsalt kaks PCB-plaati kokku ja kasutas optilise pordi MPO16 liidest.Kogu moodul näeb eriti paks välja!Vastavalt optiliste ja elektriliste portide paigutusele on kokku kolm mooduli suurust.
Uusim CDFP standard on: "400 Gb / s (16 X 25 GB / s) PÜSTIGA TRANSCEIVER Rev 3.0", mis määrab elektriliidese, haldusliidese, optilise liidese, CDFP mooduli mooduli / pesa / puuri suuruse, EMI / ESD seotud sisu.Tänapäeval on PAM4 nii kuum, et hinnanguliselt on see pakett väga testitud.
Uusim pakendamisstandard, mis toetab 400G, peaks olema QSFP-DD.See organisatsioon asutati 2016. aasta veebruaris ja andis 2016. aasta septembris välja uusima standardi "QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0". QSFP-DD on ligikaudu sama suur kui QSFP (lihtsalt sellepärast, et seal on natuke lisaahelaid). kauem).Põhimuudatuseks on QSFP elektriliidese kahekordistamine neljalt kaheksale ja 50 Gb / s kanali sageduse toetamine 8x50 on 400 G).QSFP-DD elektriline liides ühildub QSFP-ga, kuid mitte vastupidi.
Ülaltoodud arutelud on kõik 100G ja 400G optilised moodulid.Vaatame ligipääsetavat CSFP-d.Kuigi uusim CSFP standard on 2009. aastal välja antud "cpact SFP spetsifikatsioonid", pole see sugugi aegunud.Campact tähendab kompaktsemat kui SFP optilised moodulid ning kanalite arvu saab ka paindlikult konfigureerida.CSFP määratleb 3 tüüpi: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP variant1 ja 2CH campact SFP variant2.
Pakendi must tehnoloogia CFP2-ACO
Lõpuks heidame pilgu optiliste moodulite pakendamise standardite kõige arenenumale mustale tehnoloogiale: CFP2-ACO.Selle määrab peamiselt OIF ja see viitab CFP2 mehaanilistele mõõtmetele.Tagumine ACO tähendab analoog koherentset optilist moodulit.See koosneb peamiselt kitsa joonelaiusega häälestatavast laserist, modulaatorist ja koherentsest vastuvõtjast.DSP (digitaalne signaalitöötlus) on paigutatud moodulist väljapoole.See moodul on uskumatu.DP-QPSK ja DP-xQAM modulatsioonitehnoloogiaga võib ühe lainepikkuse kiirus kergesti ületada 100 Gb / s ja edastuskaugus võib ületada 2000 km.