Optisk modul är nyckelhårdvaruutrustningen för att realisera optisk nätverksanslutning i datacenter.Med ökningen av portnummer och täthet kommer kostnaden för den optiska modulen att stå för nästan hälften av kostnaden för optiska nätverk i datacenter. och 400G sammankopplingsteknik kommer att användas i stor utsträckning under de kommande 1-2 åren. Därför har implementeringstekniken för 400G optisk modul blivit branschens fokus.
När det gäller ljusvåglängd kan 400G ljusmodul delas in i multi-mode (MM) och single-mode (SM). När det gäller signalmoduleringsläge kan den delas in i NRZ- och PAM4-modulering (PAM4 är den viktigaste för närvarande). När det gäller överföringsavstånd kan 400G optisk modul delas in i SR, DR, FR och LR.Från förpackningsformuläret kan 400G optisk modul delas in i CDFP, CFP8, OSFP, qsfp-dd och så vidare.Nedan är den tekniska klassificeringen av den optiska modulen 400G.
Den tidiga 400G optiska modulen använde 16-kanals 25 Gbps NRZ-implementering (som 400g-sr16), med CDFP- eller CFP8-paket.Fördelen med NRZ är att den kan lånas från den mogna 25G NRZ-tekniken på 100G optisk modul, men nackdelen är att den behöver 16 signalkanaler för parallell överföring, med relativt stor strömförbrukning och volym, vilket inte är lämpligt för tillämpning av datacenter.
I den nuvarande 400G optiska modulen används 8-kanals 53GbpsPAM4 (400g-sr8,FR8,LR8) eller 4-kanals 106GbpsPAM4 (400g-dr4,FR4,LR4) huvudsakligen för att uppnå 400G signalöverföring på den optiska portsidan, och 8 -kanals 53GbpsPAM4 elektrisk signal används på den elektriska portsidan, och antar paketeringsformen OSFP eller qsfp-dd.Både OSFP- och QSFP-DD-paketen tillhandahåller 8-kanaliga elektriska signalgränssnitt. I jämförelse är qsfp-dd-paketstorleken mindre (liknar den traditionella 100G optiska modulen QSFP28-paketet), som är mer lämplig för datacenterapplikationer.OSFP-paketstorleken är något större, eftersom kan ge mer strömförbrukning, så mer lämpad för telekommunikationstillämpningar.
Följande figur visar implementeringen av 400g-fr8 /LR8 respektive 400g-fr4
(Referens:OSFPMSA-specifikation för OSFP OCTAL SMALLFORM FACTOR PLUGGBAR MODUL.）Det kan ses att gränssnittssidan är en 8-kanalig 53Gbps PAM4-signal.För 400g-sr8 /FR8/LR8 och andra moduler,
CDR (klockåterställning) och elektrisk/optisk eller optisk/elektrisk konvertering utförs endast inuti den optiska modulen.Därför är den optiska portsidan också en 8-kanals 53 Gbps PAM4-signal, precis som den elektriska portmätningen. För 400g-dr4 /FR4/LR4 och andra moduler finns det växellådachips inuti den optiska modulen som multiplexerar ingången från de två portar in i en signal och modulerar den till ljuset, så hastigheten på den optiska babordssidan är dubbelt så hög som för babordssidan, nämligen 106GbpsPAM4-signalen.
