Il modulo ottico è l'apparecchiatura hardware chiave per realizzare l'interconnessione di rete ottica nel data center.Con l'aumento del numero di porte e della densità, il costo del modulo ottico rappresenterà quasi la metà del costo della rete ottica nel data center. Attualmente, la tecnologia di interconnessione 100G è stata ampiamente utilizzata nei data center di nuova costruzione delle principali società Internet, e la tecnologia di interconnessione 400G sarà ampiamente utilizzata nei prossimi 1-2 anni. Pertanto, la tecnologia di implementazione del modulo ottico 400G è diventata il fulcro del settore.
In termini di lunghezza d'onda luminosa, il modulo luminoso 400G può essere suddiviso in multi-mode (MM) e single-mode (SM). In termini di modalità di modulazione del segnale, può essere suddiviso in modulazione NRZ e PAM4 (PAM4 è il principale allo stato attuale). In termini di distanza di trasmissione, il modulo ottico 400G può essere suddiviso in SR, DR, FR e LR.Dal modulo di imballaggio, il modulo ottico 400G può essere suddiviso in CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd e così via.Di seguito la classificazione tecnica del modulo ottico 400G.
Il primo modulo ottico 400G utilizzava l'implementazione NRZ a 25 Gbps a 16 canali (come 400g-sr16), utilizzando il pacchetto CDFP o CFP8.Il vantaggio di NRZ è che può essere preso in prestito dalla tecnologia matura 25G NRZ su modulo ottico 100G, ma lo svantaggio è che ha bisogno di 16 canali di segnale per la trasmissione parallela, con un consumo energetico e un volume relativamente grandi, che non è adatto per il applicazione del data center.
Nell'attuale modulo ottico 400G, 53GbpsPAM4 a 8 canali (400g-sr8,FR8,LR8) o 106GbpsPAM4 a 4 canali (400g-dr4,FR4,LR4) viene utilizzato principalmente per ottenere una trasmissione del segnale 400G nella porta ottica e 8 Il segnale elettrico -channel 53GbpsPAM4 viene utilizzato nella babordo elettrico, adottando la forma di confezionamento di OSFP o qsfp-dd.Entrambi i pacchetti OSFP e QSFP-DD forniscono interfacce di segnale elettrico a 8 canali. In confronto, le dimensioni del pacchetto qsfp-dd sono più piccole (simile al tradizionale pacchetto QSFP28 del modulo ottico 100G), che è più adatto per applicazioni di data center.La dimensione del pacchetto OSFP è leggermente maggiore, perché può fornire un maggiore consumo energetico, quindi più adatto per le applicazioni di telecomunicazione.
La figura seguente mostra l'implementazione rispettivamente di 400g-fr8 /LR8 e 400g-fr4
(Riferimento：Specifiche OSFPMSA per MODULO COLLEGABILE OSFP OCTAL SMALLFORM FACTOR.）Si può vedere che il lato dell'interfaccia è un segnale PAM4 a 53 Gbps a 8 canali.Per 400g-sr8/FR8/LR8 e altri moduli,
Il CDR (ripristino orologio) e la conversione elettrica/ottica o ottica/elettrica vengono eseguiti solo all'interno del modulo ottico.Pertanto, il lato della porta ottica è anche un segnale PAM4 a 53 Gbps a 8 canali, proprio come la misurazione della porta elettrica. Per 400g-dr4 /FR4/LR4 e altri moduli, sono presenti chip Gearbox all'interno del modulo ottico che multiplex l'ingresso dei due porte in un segnale e lo modula alla luce, quindi la velocità della porta ottica è il doppio di quella della porta, ovvero il segnale 106 GbpsPAM4.
