ოპტიკურ საკომუნიკაციო ინდუსტრიაში, ოპტიკური მოდულები ყველაზე დაუცველია.მათ აქვთ სხვადასხვა ფიზიკური ზომები და არხების რაოდენობა და გადაცემის სიჩქარე მნიშვნელოვნად განსხვავდება.როგორ იწარმოება ეს მოდულები, როგორია მათი მახასიათებლები და ყველა საიდუმლო სტანდარტშია.
შეფუთვის ძველი სტანდარტები, როგორიცაა GBIC, XPAK, X2 და Xenpak, იგნორირებული იქნება და ძირითადი ენერგია ორიენტირებული იქნება უფრო ენერგიულ ან ახალ სტანდარტებზე, რომლებიც სათითაოდ შეფასდება ქვემოთ.
SFF სტანდარტიზაციის ორგანიზაცია: SFF (small form-factor small პაკეტი) სტანდარტიზაციის ორგანიზაცია დაარსდა 1990 წლის აგვისტოში. მან თავდაპირველად შეიმუშავა 2.5 დიუმიანი დისკის დისკები და გაფართოვდა სხვა სფეროებში 1992 წლის ნოემბერში. ჯერჯერობით, SFF გახდა ყველაზე გავრცელებული და წარმატებული. მოდულის სტანდარტი ოპტიკური მოდულის შეფუთვის სფეროში.SFF-ის მიერ ჩამოყალიბებული ოპტიკური მოდულის სტანდარტები ძირითადად მოიცავს SFP / QSFP / XFP.
SFP სტანდარტი
SFP (small form-factor Pluggable), მცირე ფორმა-ფაქტორიანი ჩამრთველი გადამცემების ოჯახი, ძირითადად გამოიყენება Ethernet-ისთვის, ბოჭკოვანი არხისთვის, უსადენო CPRI, SONET: განსაზღვრავს ერთარხიან SFP პაკეტს 1 გბ/წმ-დან 28 გბ/წმ-მდე, რომელიც უნდა იყოს შეესაბამება სტანდარტს, მისი სტრუქტურა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.ჯერ იყო დეკლარაციული დოკუმენტი, როგორიცაა SFF-8402 შემოთავაზებული SFP28, SFF-8083 შემოთავაზებული SFP10 (ბოლოში რიცხვი წარმოადგენს გადაცემის სიჩქარის დონეს, SFP10 ხშირად იწერება როგორც SFP + ახლა), ამ დეკლარაციის დოკუმენტში აღნიშნულია, თუ რომელი ტექნიკური მოთხოვნები აქვს მას. ციტირებული ეს ციტირებული ტექნიკური მოთხოვნები ერთობლივად წარმოადგენს ამ მოდულის არსებით სტანდარტს.
SFP სერიის ტექნიკური მახასიათებლები ძირითადად მოიცავს:
SFF-8432, განსაზღვრავს მოდულის ზომას (ძირითადად ინსტალაციის ზომას), ჩართვის ძალას და მოდულის გალიის სპეციფიკაციას.
SFF-8071 განსაზღვრავს ბარათის სლოტის კონექტორს HOST-ის დედაპლატზე და ოქროს თითის წვდომის თანმიმდევრობას მოდულის დედაპლატზე.
SFF-8433, განსაზღვრავს რამდენიმე გვერდიგვერდ მოდულის გალიებს და EMI ჭურჭლის ტექნიკურ მახასიათებლებს.
SFF-8472, განსაზღვრავს მოდულის მეხსიერების და დიაგნოსტიკური მართვის სპეციფიკაციებს.
SFF-8431 განსაზღვრავს ელექტრომომარაგების, დაბალი სიჩქარის ელექტრული სიგნალების (საკომუნიკაციო ხაზები), მაღალსიჩქარიანი სიგნალების, დროისა და მეხსიერების წაკითხვისა და ჩაწერის სპეციფიკაციებს.
იმის გამო, რომ SFP მხარდაჭერის მაჩვენებელი სულ უფრო მაღლა დგას, SFF8431-ში მაღალი სიჩქარის სიგნალის სპეციფიკაცია არ ვრცელდება SFP16 / 28-ზე, ამიტომ SFF-8431 მოგვიანებით გაიყო SFF-8418 და SFF-8419.SFF-8418 კონკრეტულად განსაზღვრავს 10 გბ/წმ მაღალსიჩქარიანი ელექტრული სიგნალის ინტერფეისის მოთხოვნებს.10 გბ/წმ-ზე მეტი ფიზიკური ინტერფეისის მოთხოვნებისთვის იხილეთ ბოჭკოვანი არხი.SFF-8419 კონკრეტულად განსაზღვრავს კონტენტს, გარდა მაღალი სიჩქარის სიგნალებისა SFF-8431-ში, რომელიც შესაფერისია SFP სერიის ყველა მოდულისთვის.
ამიტომ, SFP მოდულის სტრუქტურის დიზაინის ინჟინრები უნდა იცნობდნენ SFP-8431-ს.თუ თქვენ ხართ ადამიანი, რომელიც ქმნის PCB-ებს, წერს პროგრამულ უზრუნველყოფას ან ატარებს ტესტირებას, SFF-8472, SFF-8418 და SFF-8419 უნდა იცნობდეს მას.
QSFP სტანდარტი
QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable), ოთხარხიანი მინიატურული ჩამრთველი გადამცემი, ძირითადად გამოიყენება Infiniband, Ethernet, Fiber Channel, OTN, SONET პროტოკოლების ოჯახში: QSFP აახლებს ერთარხიან SFP-ს ოთხ არხზე მხოლოდ It მოცულობით. გაორმაგებულია.იგივე ზომის გადამრთველისთვის QSFP გადართვის სიმძლავრე 2,67-ჯერ აღემატება SFP-ს.QSFP პროტოკოლი თავდაპირველად განისაზღვრა INF-8438i-ით, შემდეგ განახლდა SFF-8436-მდე.
და შემდეგ SFF-8436 გაიყო რამდენიმე ნაწილად განმარტებისა და მითითებისთვის.არქიტექტურა ახლა SFP-ის მსგავსია:
QSFP ტექნიკური მახასიათებლები ძირითადად მოიცავს:
SFF-8679, განსაზღვრავს მაღალსიჩქარიან სიგნალს, დაბალი სიჩქარის სიგნალს, ელექტრომომარაგებას, მოდულის დროის სპეციფიკაციებს და განსაზღვრავს ოპტიკურ ინტერფეისს და რგოლის ფერის სპეციფიკაციებს.
SFF-8636, განსაზღვრავს მეხსიერების ინფორმაციას, მეხსიერების წაკითხვისა და ჩაწერის ოპერაციებს.
SFF-8661, განსაზღვრავს მოდულის ზომას, ოქროს თითის ზომას და მოდულის ჩასმისა და ამოღების ძალის სპეციფიკაციას.
SFF-8662 და SFF-8663 განსაზღვრავენ QSFP28 მოდულის გალიას და კონექტორს (ტიპი A).
SFF-8672 და SFF-8683 განსაზღვრავენ QSFP28 მოდულის გალიებს და კონექტორებს (ტიპი B).
SFF-8682 და SFF-8683 განსაზღვრავენ QSFP14 და დაბალი სიჩქარის მოდულების გალიებსა და კონექტორებს.
QSFP-ის სხვა დამატებითი ინფორმაცია შეგიძლიათ იხილოთ Infiniband პროტოკოლში.(InfiniBand TM ArchitectureSpecification Volume)
XFP სტანდარტი
XFP (10 გბ/წმ Small Form Factor Pluggable მოდული, სადაც X ნიშნავს 10-ს რომაულ ციფრებში და ძირითადად გამოიყენება SONET OC-192, 10 გიგაბიტიანი Ethernet და ბოჭკოვანი არხისთვის) პროტოკოლების ოჯახი: XFP ეს არის ტალღის სიგრძის რეგულირებადი მოდული, რომელიც თავდაპირველად განსაზღვრული იყო XFP MSA-ს მიერ და მოგვიანებით წარედგინა SFF ორგანიზაციას გამოსაქვეყნებლად.XFP პროტოკოლი მოიცავს SFF-8477 და INF-8077.
INF8077 პროტოკოლი განსაზღვრავს XFP მოდულის ზომას, ელექტრულ ინტერფეისს, მეხსიერების ინფორმაციას, კომუნიკაციის კონტროლს და დიაგნოსტიკას (პროტოკოლი მოიცავს მოდულის ყველა ასპექტს).SFF-8477 ძირითადად ოპტიმიზებულია ტალღის სიგრძის რეგულირებისთვის.
CXP სტანდარტი
CXP (12x Small Form-factor Pluggable, 12-არხიანი პატარა ჩამრთველი პაკეტი, სადაც C ნიშნავს 100G, ძირითადად გამოიყენება Infiniband, ბოჭკოვანი არხისთვის, Ethernet) პროტოკოლისთვის ძირითადად რეგულირდება Infiniband ორგანიზაციის მიერ.
დანართი A6 120 გბ/წმ 12x Small Form-factor pluggable (CXP) InterfaceSpecification for კაბელები, აქტიური კაბელები და გადამცემები უზრუნველყოფს CXP სპეციფიკაციების ყველა ასპექტს (შეიძლება ჩამოტვირთოთ უფასოდ www.infinibandta.org).გარდა ამისა, SFF ორგანიზაცია არეგულირებს ფარის გალიებს და ბარათების სლოტებს სხვადასხვა სიჩქარის კლასის CXP-ებისთვის.
SFF-8617 Mini Multilane 12X Shielded Cage / Connector 12 არხიანი CXP გალიისა და მოდულის დაფის სლოტის სპეციფიკაცია.
SFF-8642 EIA-965 Mini Multilane 10 Gb/s 12X Shielded Cage / Connector (CXP10) 12x10Gb/s CXP მოდულის გალიისა და მოდულის დაფის სლოტის სპეციფიკაციები.
SFF-8647 Mini Multilane 14 Gb/s 12X Shielded Cage / Connector (CXP14) 12x14Gb/s CXP მოდულის გალიისა და მოდულის დაფის სლოტის სპეციფიკაციები.
SFF-8648 Mini Multilane 28 Gb/s 12X Shielded Cage / Connector (CXP28) 12x28Gb/s CXP მოდულის გალიისა და მოდულის დაფის სლოტის სპეციფიკაციები.
microQSFP (მინიატურიზებული QSFP), მრავალგანზომილებიანი პროტოკოლი, რომელიც შეიქმნა 2015 წელს, არის 4 არხი, როგორიცაა QSFP, მაგრამ ზომა არის მხოლოდ SFP მოდულის ზომა და ის მხარს უჭერს 25G და 50G (PAM4 მოდულაცია) არხის განაკვეთებს.მოდულის კორპუსზე სითბოს გაფრქვევის ფარფლების დიზაინის წყალობით, მას აქვს უკეთესი თერმული შესრულება.„Micro QUAD SMALL FORM-FACTOR PLUGGABLE FOUR CHANNEL PLUGGABLE TRANSCEIVER, Host Connector და CAGE ASSEMBLY FORM FACTOR“ დეტალურადაა აღწერილი მიკრო-QSFP სპეციფიკაცია.
CFP პაკეტი
გარდა SFP და QSFP პაკეტებისა, CFP უნდა იყოს შეფუთვის ყველაზე გავრცელებული ფორმა ოპტიკურ მოდულებში.CFP-ში C წარმოადგენს 100-ს რომაულ ციფრულ საათში, ამიტომ CFP ძირითადად მიზნად ისახავს აპლიკაციებს 100G (მათ შორის 40G) და ზემოთ.
CFP ოჯახი ძირითადად მოიცავს CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8, რომელთაგან CFP8 ჯერ კიდევ შემოთავაზების ეტაპზეა.
QSFP-ის უკან დამატებითი 10 და 28 რიცხვებისგან განსხვავებით, რომლებიც წარმოადგენს სიჩქარის ხარისხს, CFP-ის უკან არსებული რიცხვები წარმოადგენს ახალ თაობას, უფრო კომპაქტური ზომით (გარდა CFP8-ისა) და უფრო მაღალი სიმკვრივით.
როდესაც პირველად იქნა შემოთავაზებული CFP პაკეტი, ტექნიკურად რთული იყო ერთი 25 გბ/წმ სიჩქარის მიღწევა, ამიტომ თითოეული CFP-ის ელექტრული ინტერფეისის სიჩქარე განისაზღვრა, როგორც 10 გბ/წმ დონე, ხოლო 40 გბ და 40 გ მიიღწევა 4x10 გბ/წმ და 10x10 გბ. / ს ელექტრო ინტერფეისები.100 გ მოდულის სიჩქარე.CFP მოდულის ზომა იმდენად დიდია, რომ მას შეუძლია დედაპლატზე ბევრი ფუნქციის ჩასმა მოდულში [ASIC (SerDes)] დასასრულებლად.როდესაც თითოეული ოპტიკური ბილიკის სიჩქარე არ ემთხვევა მიკროსქემის სიჩქარეს, შეგიძლიათ დაასრულოთ სიჩქარის კონვერტაცია ამ სქემების მეშვეობით (გადაცემათა კოლოფი) მაგალითად, ოპტიკური პორტი 4X25 გბ/წმ გარდაიქმნება ელექტრო პორტად 10x10 გბ/წმ.
CFP2 ზომა CFP-ის მხოლოდ ნახევარია.ელექტრულ ინტერფეისს შეუძლია მხარი დაუჭიროს ერთ 10 გბ/წმ, ან 25 გბ/წმ ან თუნდაც 50 გბ/წმ.10x10G, 4x25G, 8x25G და 8x50G ელექტრული ინტერფეისების საშუალებით შესაძლებელია 100G / 200G / 400G მოდულის განაკვეთების მიღწევა.
CFP4-ის ზომა შემცირებულია CFP2-ის ნახევრად.ელექტრული ინტერფეისი მხარს უჭერს ერთ 10 გბ / წმ და 25 გბ / წმ, ხოლო მოდულის სიჩქარე 40 გ / 100 გ მიიღწევა 4x10 გბ / წმ და 4x25 გბ / წმ.CFP4 და QSFP მოდულები ძალიან ჰგავს, ორივე არის ოთხმხრივი და ორივე მხარს უჭერს 40G და 100G;განსხვავება ისაა, რომ CFP4 მოდულებს აქვთ უფრო მძლავრი მართვის ფუნქციები და უფრო დიდი ზომები (ეს არის მინუსი მაღალი სიმკვრივის მონაცემთა კომუნიკაციისთვის) და შეუძლიათ უფრო დიდი ფუნქციების მხარდაჭერა.ენერგიის მოხმარება, 25 გბ/წმ-ზე მეტი სიჩქარის კლასებისთვის და შორ მანძილზე გადაცემის სცენარებისთვის (საჭიროებს TEC ტემპერატურის კონტროლს, ენერგიის დიდ მოხმარებას), შეიძლება აისახოს CFP4 მოდულების უპირატესობები ენერგიის მოხმარებაში და სითბოს გაფრქვევაში.
ამიტომ, მოკლე დისტანციებზე მონაცემთა კომუნიკაცია ძირითადად QSFP-ის სამყაროა;100G-LR4 10კმ აპლიკაციებისთვის, CFP4 და QSFP28 თანაბრად იყოფა.
CFP ოჯახის სტანდარტები ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე: თითოეულ სტანდარტს აქვს 3 ფაილი, რომელთაგან "CFPx MSA Hardware Specification Revision" არის პროგრამული ფაილი, რომელიც მოკლედ აღწერს მოდულის კონცეფციას, მოდულის მართვას, ელექტრო ინტერფეისს, მექანიკურ ზომას, ოპტიკურ ინტერფეისს. cheat Slots და სხვა სპეციფიკაციები, დანარჩენი ორი დოკუმენტი განსაზღვრავს დეტალურ მექანიკურ ზომებს.
CFP MSA-ს ასევე აქვს ორი საჯარო ტექნიკური მახასიათებელი, PIN-ის განაწილება REV.25 განსაზღვრავს მოდულის პინის განსაზღვრას და „CFP MSA მართვის ინტერფეისის სპეციფიკაცია“ განსაზღვრავს მოდულის მართვის კონტროლსა და რეგისტრირების ინფორმაციას დეტალურად.
CFP მოდულის მაღალსიჩქარიანი ელექტრული ინტერფეისი დამოკიდებულია აპლიკაციაზე და მიუთითებს CAUI, XLAUI და CEI-28G / 56G ელექტრული ინტერფეისის სპეციფიკაციებზე IEEE802.3.
CFP8 არის პაკეტი, რომელიც სპეციალურად არის შემოთავაზებული 400 გ-ისთვის და მისი ზომა უდრის CFP2-ს.ელექტრული ინტერფეისი მხარს უჭერს არხის სიჩქარეს 25 გბ/წმ და 50 გბ/წმ და აღწევს 400 გ მოდულის სიჩქარეს 16x25G ან 8×50 ელექტრული ინტერფეისის საშუალებით.CFP8 არის მხოლოდ წინადადება, არ არსებობს ოფიციალური სტანდარტი საჯარო ჩამოტვირთვისთვის.
CDFP MSA შეიქმნა 2013 წელს და მათ მიერ გამოშვებული CDFP შეფუთვის სტანდარტი იყო პირველი 400G ოპტიკური მოდულის შეფუთვის სტანდარტი.იმ დროს, ელექტრული ინტერფეისის სტანდარტი იყო მხოლოდ 25 გბ/წმ (OIF-CEI-28G-VSR), ამიტომ CDFP-მ უბრალოდ შექმნა 16 არხი და დაასრულა 400G მოდულის სიჩქარე 16x25G-მდე და ის სპეციალურად იყო გამიზნული მოკლედ. აპლიკაციების დიაპაზონი 2 კილომეტრზე ქვემოთ.
თუ 16-გზის ელექტრული პორტები ზედიზედ არის მოწყობილი, მოცულობა იქნება უკიდურესად დიდი, ამიტომ CDFP მოდულმა უბრალოდ დააგროვა ორი PCB დაფა და გამოიყენა MPO16 ინტერფეისი ოპტიკურ პორტზე.მთელი მოდული განსაკუთრებით მსუქანი გამოიყურება!ოპტიკური და ელექტრო პორტების მოწყობის მიხედვით, სულ სამი მოდულის ზომაა.
CDFP-ის უახლესი სტანდარტია: „400 გბ/წმ (16 X 25 გბ/წმ) PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 3.0″ რომელიც განსაზღვრავს ელექტრულ ინტერფეისს, მართვის ინტერფეისს, ოპტიკურ ინტერფეისს, მოდულს / სლოტს / CDFP მოდულის ზომას, EMI / ESD. დაკავშირებული შინაარსი.დღეს PAM4 იმდენად ცხელია, რომ ეს პაკეტი ძალიან გამოცდილია.
შეფუთვის უახლესი სტანდარტი, რომელიც მხარს უჭერს 400 G უნდა იყოს QSFP-DD.ეს ორგანიზაცია დაარსდა 2016 წლის თებერვალში და გამოუშვა უახლესი სტანდარტი „QSFP DOUBLE DENSITY 8X PLUGGABLE TRANSCEIVER Rev 1.0″ 2016 წლის სექტემბერში. QSFP-DD დაახლოებით იგივე ზომისაა, როგორც QSFP (მხოლოდ იმიტომ, რომ არის დამატებითი სქემები, ცოტათი. უფრო გრძელი).ძირითადი ცვლილება არის QSFP ელექტრული ინტერფეისის გაორმაგება ოთხიდან რვამდე და 50 გბ/წმ არხის სიჩქარის მხარდაჭერა 8X50 არის 400 გ).QSFP-DD ელექტრული ინტერფეისი თავსებადია QSFP-თან, მაგრამ არა პირიქით.
ზემოაღნიშნული განხილვები არის ყველა 100G და 400G ოპტიკური მოდული.მოდით შევხედოთ მისაწვდომ CSFP-ს.მიუხედავად იმისა, რომ უახლესი CSFP სტანდარტი არის 2009 წელს გამოშვებული „კამპაქტური SFP სპეციფიკაციები“, ის საერთოდ არ არის მოძველებული.Campact ნიშნავს უფრო კომპაქტურს, ვიდრე SFP ოპტიკური მოდულები და არხების რაოდენობა ასევე შეიძლება მოქნილად იყოს კონფიგურირებული.CSFP განსაზღვრავს 3 ტიპს: 1CH campact SFP, 2CH campact SFP option1 და 2CH campact SFP option2.
შეფუთვის შავი ტექნოლოგია CFP2 — ACO
და ბოლოს, მოდით შევხედოთ ყველაზე მოწინავე შავი ტექნოლოგიას ოპტიკური მოდულის შეფუთვის სტანდარტებში: CFP2-ACO.იგი ძირითადად განისაზღვრება OIF-ით და მიუთითებს CFP2-ის მექანიკურ ზომებზე.უკანა ACO ნიშნავს ანალოგურ თანმიმდევრულ ოპტიკურ მოდულს.იგი ძირითადად შედგება ვიწრო ხაზის სიგანის რეგულირებადი ლაზერის, მოდულატორისა და თანმიმდევრული მიმღებისგან.DSP (ციფრული სიგნალის დამუშავება) მოთავსებულია მოდულის გარეთ.ეს მოდული წარმოუდგენელია.DP-QPSK და DP-xQAM მოდულაციის ტექნოლოგიით, ერთი ტალღის სიგრძის სიჩქარე ადვილად შეიძლება აღემატებოდეს 100 გბ/წმ-ს, ხოლო გადაცემის მანძილი შეიძლება აღემატებოდეს 2000 კმ-ს.