Օպտիկական կապի արդյունաբերության մեջ օպտիկական մոդուլներն ամենից շատ են ենթարկվում:Նրանք ունեն տարբեր ֆիզիկական չափեր, և ալիքների քանակը և փոխանցման արագությունը մեծապես տարբերվում են:Ինչպես են արտադրվում այս մոդուլները, որոնք են դրանց բնութագրերը, և բոլոր գաղտնիքները ստանդարտի մեջ են:
Փաթեթավորման ավելի հին ստանդարտները, ինչպիսիք են GBIC-ը, XPAK-ը, X2-ը և Xenpak-ը, անտեսվելու են, և հիմնական էներգիան կենտրոնանալու է ավելի եռանդուն կամ ավելի նոր ստանդարտների վրա, որոնք մեկ առ մեկ կգնահատվեն ստորև:
SFF ստանդարտացման կազմակերպություն. SFF (փոքր ձևի փոքր փաթեթ) ստանդարտացման կազմակերպությունը ստեղծվել է 1990 թվականի օգոստոսին: Այն ի սկզբանե մշակել է 2,5 դյույմանոց սկավառակի կրիչներ և ընդլայնվել այլ ոլորտներում 1992 թվականի նոյեմբերին: Մինչ այժմ SFF-ը դարձել է ամենատարածված և հաջողակ: մոդուլի ստանդարտ օպտիկական մոդուլների փաթեթավորման ոլորտում:SFF-ի կողմից ձևակերպված օպտիկական մոդուլի ստանդարտները հիմնականում ներառում են SFP / QSFP / XFP:
SFP ստանդարտ
SFP (small form-factor Pluggable), փոքր ձևի խցանվող հաղորդիչների ընտանիք, որը հիմնականում օգտագործվում է Ethernet-ի, օպտիկամանրաթելային ալիքի, անլար CPRI-ի, SONET-ի համար. Ստանդարտին համապատասխան, դրա կառուցվածքը ներկայացված է ստորև բերված նկարում:Սկզբում կար մի դեկլարատիվ փաստաթուղթ, ինչպիսին է SFF-8402-ն առաջարկել է SFP28, SFF-8083-ն առաջարկել է SFP10 (վերջում գտնվող թիվը ներկայացնում է փոխանցման արագության մակարդակը, SFP10-ը հաճախ գրվում է որպես SFP + հիմա), այս հայտարարագրման փաստաթղթում նշված է, թե որ տեխնիկական պահանջներն է այն: մեջբերված Այս մեջբերված տեխնիկական պահանջները միասին կազմում են այս մոդուլի էական չափորոշիչը:
SFP շարքի տեխնիկական բնութագրերը հիմնականում ներառում են.
SFF-8432, սահմանում է մոդուլի չափը (հիմնականում տեղադրման չափը), խցանման ուժը և մոդուլի վանդակի ճշգրտումը:
SFF-8071-ը սահմանում է HOST մայր տախտակի քարտի բնիկի միակցիչը և մոդուլի մայր տախտակի ոսկե մատների մուտքի հաջորդականությունը:
SFF-8433, սահմանում է մի քանի կողք-կողքի մոդուլների վանդակներ և EMI բեկորների տեխնիկական բնութագրեր:
SFF-8472, սահմանում է մոդուլի հիշողության և ախտորոշիչ կառավարման առանձնահատկությունները:
SFF-8431-ը սահմանում է էլեկտրամատակարարման, ցածր արագության էլեկտրական ազդանշանների (հաղորդակցման գծեր), բարձր արագության ազդանշանների, ժամանակի և հիշողության կարդալու և գրելու բնութագրերը:
Քանի որ SFP-ի աջակցության մակարդակը գնալով ավելի է բարձրանում, SFF8431-ում բարձր արագության ազդանշանի հստակեցումը չի կիրառվում SFP16 / 28-ի համար, ուստի SFF-8431-ը հետագայում բաժանվեց SFF-8418 և SFF-8419:SFF-8418-ը հատուկ սահմանում է 10 Գբ/վ արագությամբ էլեկտրական ազդանշանի միջերեսի պահանջները:10 Գբ/վ-ից բարձր ֆիզիկական ինտերֆեյսի պահանջների համար տե՛ս Fiber Channel:SFF-8419-ը հատուկ սահմանում է բովանդակություն, բացի բարձր արագության ազդանշաններից SFF-8431-ում, որը հարմար է SFP շարքի բոլոր մոդուլների համար:
Հետևաբար, SFP մոդուլի կառուցվածքի նախագծման ինժեներները պետք է ծանոթ լինեն SFP-8431-ին:Եթե դուք PCB-ներ նախագծող, ծրագրակազմ գրող կամ փորձարկում կատարող մարդ եք, SFF-8472, SFF-8418 և SFF-8419 պետք է ծանոթ լինեն դրան:
QSFP ստանդարտ
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), չորս ալիքով մանրացված խցանվող հաղորդիչ, որը հիմնականում օգտագործվում է Infiniband-ում, Ethernet-ում, Fiber Channel-ում, OTN-ում, SONET արձանագրությունների ընտանիքում. ավելի քան կրկնապատկվել է։Նույն չափի անջատիչի համար QSFP-ի միացման հզորությունը 2,67 անգամ գերազանցում է SFP-ին:QSFP արձանագրությունն ի սկզբանե սահմանվել է INF-8438i-ով, այնուհետև թարմացվել է SFF-8436-ի,
և այնուհետև SFF-8436-ը բաժանվեց մի քանի մասերի՝ սահմանման և հղման համար:Ճարտարապետությունն այժմ նման է SFP-ին.
QSFP տեխնիկական բնութագրերը հիմնականում ներառում են.
SFF-8679, սահմանում է մոդուլի բարձր արագության ազդանշանը, ցածր արագության ազդանշանը, էլեկտրամատակարարումը, ժամանակի բնութագրերը և սահմանում է օպտիկական ինտերֆեյսի և ձգվող օղակի գույնի բնութագրերը:
SFF-8636, սահմանում է հիշողության տեղեկատվությունը, հիշողությունը կարդալու և գրելու գործողություններ:
SFF-8661, սահմանում է մոդուլի չափը, ոսկե մատի չափը և մոդուլի տեղադրման և հեռացման ուժի ճշգրտումը:
SFF-8662-ը և SFF-8663-ը սահմանում են QSFP28 մոդուլի վանդակը և միակցիչը (տիպ A):
SFF-8672-ը և SFF-8683-ը սահմանում են QSFP28 մոդուլի վանդակները և միակցիչները (տեսակ B):
SFF-8682-ը և SFF-8683-ը սահմանում են QSFP14 և ցածր արագության մոդուլների վանդակներն ու միակցիչները:
QSFP-ի այլ լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է դիտել Infiniband արձանագրությունում:(InfiniBand TM ArchitectureSpecification Volume)
XFP ստանդարտ
XFP (10 Գբ/վ Small Form Factor Pluggable մոդուլ, որտեղ X-ը հռոմեական թվերով նշանակում է 10 և հիմնականում օգտագործվում է SONET OC-192, 10 Gigabit Ethernet և օպտիկամանրաթելային ալիք) պրոտոկոլների ընտանիքում՝ XFP Դա ալիքի երկարության կարգավորվող մոդուլ է, որը ի սկզբանե սահմանվել է XFP MSA-ի կողմից և հետագայում ներկայացվել է SFF կազմակերպությանը հրապարակման համար:XFP արձանագրությունը ներառում է SFF-8477 և INF-8077:
INF8077 արձանագրությունը սահմանում է XFP մոդուլի չափը, էլեկտրական ինտերֆեյսը, հիշողության տեղեկատվությունը, կապի կառավարումը և ախտորոշումը (արձանագրությունը ներառում է մոդուլի բոլոր ասպեկտները):SFF-8477-ը հիմնականում օպտիմիզացված է ալիքի երկարության ճշգրտման համար:
CXP ստանդարտ
CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-ալիք փոքր pluggable փաթեթ, որտեղ C-ն նշանակում է 100G, հիմնականում օգտագործվում է Infiniband, օպտիկամանրաթելային ալիք, Ethernet) արձանագրությունը հիմնականում կարգավորվում է Infiniband կազմակերպության կողմից:
Հավելված A6 120 Գբ/վ 12x Small Form-factor pluggable (CXP) InterfaceSpecification for Cables, Active Cables & Transceivers-ը տրամադրում է CXP բնութագրերի բոլոր ասպեկտները (կարելի է անվճար ներբեռնել www.infinibandta.org կայքում):Բացի այդ, SFF կազմակերպությունը կարգավորում է տարբեր արագության դասակարգերի CXP-ների վահանների վանդակները և քարտերի բացերը:
SFF-8617 Mini Multilane 12X Shielded Cage / Connector 12 ալիք CXP վանդակի և մոդուլի տախտակի բնիկի ճշգրտում:
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb / s 12X Shielded Cage / Connector (CXP10) 12x10Gb / s CXP մոդուլի վանդակի և մոդուլի տախտակի բնիկի բնութագրերը:
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb / s 12X Shielded Cage / Connector (CXP14) 12x14Gb / s CXP մոդուլի վանդակի և մոդուլի տախտակի բնիկի բնութագրերը:
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb / s 12X Shielded Cage / Connector (CXP28) 12x28Gb / s CXP մոդուլի վանդակի և մոդուլի տախտակի բնիկի բնութագրերը:
microQSFP (մանրագործված QSFP), բազմաչափ արձանագրություն, որը ստեղծվել է 2015 թվականին, բաղկացած է 4 ալիքից, ինչպես QSFP-ն, բայց չափը միայն SFP մոդուլի չափն է, և այն աջակցում է 25G և 50G (PAM4 մոդուլյացիա) ալիքների արագություններին:Մոդուլի պատյանների վրա ջերմության ցրման լողակների նախագծման միջոցով այն ավելի լավ ջերմային կատարում ունի:«Micro QUAD SMALL FORM-FACTOR PLUGGABLE FOUR CHANNEL PLUGGABLE TRANSCEIVER, HOST CONECTOR & CAGE ASSEMBLY FORM FACTOR»-ը մանրամասնում է միկրո-QSFP բնութագրերը:
CFP փաթեթ
Բացառությամբ SFP և QSFP փաթեթների, CFP-ն պետք է լինի օպտիկական մոդուլների փաթեթավորման ամենատարածված ձևը:CFP-ում C-ը ներկայացնում է 100-ը հռոմեական թվային ժամացույցում, ուստի CFP-ն հիմնականում ուղղված է 100G (ներառյալ 40G) և ավելի բարձր արագությամբ հավելվածներին:
CFP ընտանիքը հիմնականում ներառում է CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8, որից CFP8-ը դեռ առաջարկի փուլում է:
Ի տարբերություն QSFP-ի ետևում գտնվող 10 և 28 լրացուցիչ թվերի, որոնք ներկայացնում են արագության աստիճանը, CFP-ի հետևում գտնվող թվերը ներկայացնում են նոր սերունդ՝ ավելի կոմպակտ չափերով (բացառությամբ CFP8-ի) և ավելի բարձր խտությամբ:
Երբ CFP փաթեթն առաջին անգամ առաջարկվեց, տեխնիկապես դժվար էր հասնել մեկ 25 Գբ/վ արագության, ուստի յուրաքանչյուր CFP-ի էլեկտրական ինտերֆեյսի արագությունը սահմանվեց որպես 10 Գբ/վ մակարդակ, իսկ 40 Գբ և 40 Գ ստացվեցին 4x10 Գբ/վ և 10x10 Գբ: / վ էլեկտրական ինտերֆեյսներ:100G մոդուլի արագություն:CFP մոդուլի չափն այնքան մեծ է, որ այն կարող է բազմաթիվ գործառույթներ տեղադրել մայր տախտակի վրա մոդուլի մեջ՝ ավարտելու համար [ASIC (SerDes)]:Երբ յուրաքանչյուր օպտիկական ուղու արագությունը չի համընկնում շղթայի արագության հետ, դուք կարող եք լրացնել արագության փոխակերպումը այս սխեմաների միջոցով (փոխանցման տուփ): Օրինակ, 4X25 Գբ / վ օպտիկական պորտը վերածվում է 10x10 Գբ / վրկ էլեկտրական պորտի:
CFP2-ի չափը CFP-ի միայն կեսն է:Էլեկտրական ինտերֆեյսը կարող է աջակցել մեկ 10 Գբ / վ, կամ մեկ 25 Գբ / վ կամ նույնիսկ 50 Գբ / վ:10x10G, 4x25G, 8x25G և 8x50G էլեկտրական ինտերֆեյսների միջոցով կարելի է հասնել 100G / 200G / 400G մոդուլի արագության:
CFP4-ի չափը կրճատվում է CFP2-ի կիսով չափ:Էլեկտրական ինտերֆեյսը աջակցում է միայնակ 10Գբ/վ և 25Գբ/վ, իսկ մոդուլի 40Գ/100Գ արագությունը ձեռք է բերվում 4x10Գբ/վ և 4x25Գբ/վ-ի միջոցով:CFP4 և QSFP մոդուլները շատ նման են, երկուսն էլ քառակողմ են, և երկուսն էլ աջակցում են 40G և 100G;Տարբերությունն այն է, որ CFP4 մոդուլներն ունեն ավելի հզոր կառավարման գործառույթներ և ավելի մեծ չափսեր (սա թերություն է բարձր խտության տվյալների հաղորդակցության համար) և կարող է աջակցել ավելի մեծ գործառույթներ:Էլեկտրաէներգիայի սպառումը, 25 Գբ/վ-ից բարձր արագության աստիճանների և միջքաղաքային փոխանցման սցենարների համար (պահանջում է TEC ջերմաստիճանի հսկողություն, մեծ էներգիայի սպառում), կարող են արտացոլվել CFP4 մոդուլների առավելությունները էներգիայի սպառման և ջերմության տարածման մեջ:
Հետևաբար, կարճ հեռավորության վրա տվյալների հաղորդակցությունը հիմնականում QSFP-ի աշխարհն է.100G-LR4 10կմ կիրառությունների համար CFP4 և QSFP28 հավասարապես բաժանված են:
CFP ընտանիքի ստանդարտները ներկայացված են հետևյալ նկարում. յուրաքանչյուր ստանդարտ ունի 3 ֆայլ, որոնցից «CFPx MSA Hardware Specification Revision»-ը ծրագրային ֆայլ է, որը հակիրճ նկարագրում է մոդուլի հայեցակարգը, մոդուլի կառավարումը, էլեկտրական ինտերֆեյսը, մեխանիկական չափը, օպտիկական ինտերֆեյսը, cheat Slots և այլ բնութագրեր, մյուս երկու փաստաթղթերը սահմանում են մանրամասն մեխանիկական չափսեր:
CFP MSA-ն ունի նաև երկու հանրային տեխնիկական բնութագրեր. PIN-ի հատկացում REV.25-ը սահմանում է մոդուլի փին սահմանումը, իսկ «CFP MSA կառավարման միջերեսի ճշգրտումը» մանրամասնորեն սահմանում է մոդուլի կառավարման կառավարման և գրանցման տեղեկատվությունը:
CFP մոդուլի գերարագ էլեկտրական ինտերֆեյսը կախված է հավելվածից և հղում է կատարում CAUI, XLAUI և CEI-28G / 56G էլեկտրական ինտերֆեյսի բնութագրերին IEEE802.3-ում:
CFP8-ը հատուկ առաջարկված փաթեթ է 400G-ի համար, և դրա չափը համարժեք է CFP2-ին:Էլեկտրական ինտերֆեյսը աջակցում է ալիքների 25 Գբ/վ և 50 Գբ/վ արագություններին և հասնում է 400 Գ մոդուլի արագության 16x25G կամ 8×50 էլեկտրական ինտերֆեյսների միջոցով:CFP8-ը միայն առաջարկ է, հանրային ներբեռնման պաշտոնական ստանդարտ չկա:
CDFP MSA-ն ստեղծվել է 2013 թվականին, և նրանց թողարկած CDFP փաթեթավորման ստանդարտը 400G օպտիկական մոդուլի փաթեթավորման առաջին ստանդարտն էր:Այն ժամանակ էլեկտրական ինտերֆեյսի ստանդարտը ընդամենը 25 Գբ/վ էր (OIF-CEI-28G-VSR), ուստի CDFP-ն պարզապես պատրաստեց 16 ալիք և լրացրեց 400G մոդուլի արագությունը 16x25G-ի միջոցով, և այն հատուկ ուղղված էր կարճաժամկետ 2 կմ-ից ցածր տիրույթի կիրառում:
Եթե 16-ուղի էլեկտրական նավահանգիստները դասավորված են անընդմեջ, ծավալը չափազանց մեծ կլինի, ուստի CDFP մոդուլը պարզապես հավաքեց երկու PCB տախտակներ և օգտագործեց MPO16 ինտերֆեյսը օպտիկական պորտի վրա:Ամբողջ մոդուլը հատկապես գեր է թվում:Ըստ օպտիկական և էլեկտրական պորտերի դասավորության՝ ընդհանուր առմամբ կան երեք մոդուլի չափեր։
CDFP-ի վերջին ստանդարտն է՝ «400 Գբ/վ (16 X 25 ԳԲ/վ) PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 3.0″, որը սահմանում է CDFP մոդուլի էլեկտրական ինտերֆեյսը, կառավարման միջերեսը, օպտիկական ինտերֆեյսը, մոդուլը / բնիկը / վանդակի չափը, EMI / ESD: հարակից բովանդակություն:Այսօր PAM4-ն այնքան շոգ է, որ գնահատվում է, որ այս փաթեթը շատ փորձարկված է։
Փաթեթավորման վերջին ստանդարտը, որն աջակցում է 400G-ին, պետք է լինի QSFP-DD:Այս կազմակերպությունը ստեղծվել է 2016 թվականի փետրվարին և թողարկել է վերջին ստանդարտը «QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0» 2016 թվականի սեպտեմբերին: QSFP-DD-ն մոտավորապես նույն չափն է, ինչ QSFP-ը (միայն այն պատճառով, որ կա մի փոքր շղթաների լրացուցիչ շարք: ավելի երկար):Հիմնական փոփոխությունն այն է, որ QSFP էլեկտրական ինտերֆեյսը կրկնապատկվի չորսից մինչև ութ և 50 Գբ/վրկ ալիքի արագությունը 8X50-ը 400 Գ է:QSFP-DD էլեկտրական ինտերֆեյսը համատեղելի է QSFP-ի հետ, բայց ոչ հակառակը:
Վերոնշյալ քննարկումները բոլորը 100G և 400G օպտիկական մոդուլներ են:Եկեք նայենք մատչելի CSFP-ին:Թեև CSFP-ի վերջին ստանդարտը 2009-ին թողարկված «կոմպակտ SFP բնութագրերն են», այն ամենևին էլ հնացած չէ:Campact-ը նշանակում է ավելի կոմպակտ, քան SFP օպտիկական մոդուլները, և ալիքների թիվը կարող է նաև ճկուն կերպով կազմաձևվել:CSFP-ն սահմանում է 3 տեսակ՝ 1CH campact SFP, 2CH campact SFP option1 և 2CH campact SFP option2:
Փաթեթավորման սև տեխնոլոգիա CFP2-ACO
Վերջապես, եկեք տեսնենք օպտիկական մոդուլների փաթեթավորման ստանդարտների ամենաառաջադեմ սև տեխնոլոգիան՝ CFP2-ACO:Այն հիմնականում սահմանվում է OIF-ի կողմից և վկայակոչում է CFP2-ի մեխանիկական չափերը:Հետևի ACO-ն նշանակում է անալոգային համահունչ օպտիկական մոդուլ:Այն հիմնականում բաղկացած է նեղ գծի լայնությամբ կարգավորվող լազերից, մոդուլյատորից և համահունչ ընդունիչից:DSP-ը (թվային ազդանշանի մշակում) տեղադրված է մոդուլից դուրս:Այս մոդուլը անհավանական է:DP-QPSK և DP-xQAM մոդուլյացիայի տեխնոլոգիայով մեկ ալիքի երկարության արագությունը հեշտությամբ կարող է գերազանցել 100 Գբ / վրկ, իսկ փոխանցման հեռավորությունը կարող է գերազանցել 2000 կմ-ը: