400G optikai modul elemzése

A 400G optikai modult 400G optikai adó-vevő modulnak is nevezik, amelyet főként fotoelektromos átalakításra használnak. Az elektromos jelet az adó végén optikai jellé alakítják, majd az optikai szálon keresztül továbbítják. A vevő végén az optikai jel átalakul elektromos jellé.

A fotoelektromos átalakítás elektronikus komponenseként az optikai modul széles körben alkalmazható az adatátvitelben. Az optikai modult széles körben alkalmazták az adatszélessávú és a telekommunikációs kommunikáció területén, és fejlesztés alatt állnak az FTTX, az adatközpont, a biztonsági monitorozás és az intelligens hálózat alkalmazásai is.

Az adatközpontok közötti hatalmas információs kapcsolathoz optikai kommunikációra van szükség, és az optikai modul a kulcsfontosságú tényező annak teljesítményének meghatározásához. Az adatközpont kommunikációs optikai modul a kapcsolattípustól függően három típusra bontható:

① Adatközpont a felhasználó számára: a végfelhasználói magatartás által generált, például weblapok böngészése, e-mail küldés és fogadás, valamint a felhőben történő video streaming;

② Adatközpont összekapcsolás: elsősorban adatreplikációra és rendszerfrissítésre használják

Internal Belső adatközpont: elsősorban információ tárolására, előállítására és bányászatra használják. A Cisco' előrejelzése szerint az adatközpont belső kommunikációja az adatközpont kommunikációjának több mint 70% -át teszi ki.

A hordozói hálózat visszafejlesztésre került. A férfi 10G / 40G és 100G közötti, a gerinchálózat pedig 100G és 400G közötti. A kereskedelmi időszakban az optikai hálózati modult frissítik. A hordozói hálózat főként gerinchálózatra, tartományi hálózatra és nagyvárosi hálózatra oszlik. A gerinchálózathoz és a tartományi hálózathoz nagy sebességű és nagy kapacitású adatátvitelre van szükség, és az OTN és más, nagy részecskékhez és nagy távolságra alkalmas átviteli hálózatok előnyösek. Az ember fel van osztva magrétegre, konvergenciarétegre és hozzáférési rétegre. A hordozói hálózatok különböző szintjei eltérő kapacitással biztosítják a közepes visszatérési szolgáltatást a különböző portsebességek révén, ezért különböző sebességi követelményekkel rendelkező közepes visszatérésű optikai modulok használata is szükséges.

Az optikai modulokat is folyamatosan frissítik. Összességében az átviteli hozzáférési réteg 10G-ről 25G / 50G-re, az átviteli konvergencia réteg 40G / 100G-ről 50G / 100G-ra, az átviteli magréteg szintén 100G-ról 200G-ra, a WDM rendszer pedig gyorsan süllyed.

Minőségi szempontból az 1G / 10G alacsony sebességű optikai modulok a fő hagyományos adatok, míg a felhő adatközpontokban 40G / 100G / 400Gnagy sebességű optikai modulokat használnak. Mennyiség szempontjából a hagyományos adatközpontot az észak-déli forgalom uralja, míg a felhő adatközpont a kelet-nyugati irányú forgalmát javította. A kelet-nyugati kapcsolat növekedése megnövelte az egykiszolgálós nagysebességű optikai modulok számát, magasabb követelményeket támasztva az optikai modulokkal szemben.

5 évbe telt, mire a 10G sebességű portok 40Grate portokra váltak, és 4 évre volt szükség, hogy a 40Grate portok 100G sebességű portokra frissüljenek. 2018 óta az ipar megkezdte a 400Garchitecture telepítését. 100G után az ipar a 400Gdeployment felé halad.

400 optikai modul osztályozása

A QSFP-DD és az OSFP várhatóan a mainstream400Gpackaging üzemmód lesz. A csomagolási formát tekintve a 400Goptical modulokat fel lehet osztani CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD stb. Elemekre. Ezek közül a QSFP-DD és az OSFP több előnnyel rendelkezik méretben, hőteljesítményben, energiafogyasztásban, visszafelé kompatibilitásban és sávszélességben, mint más400Goptical. modulcsomagok, és fokozatosan a mainstream megoldásokká váltak.

A 400Goptical modul csomag típusa：

1, QSFP-DD

A QSFP-DD teljes neve Quad small form factor dugaszolható kettős sűrűség, Q jelentése" Quad" 4-utas jelentése, DD pedig&"kettős sűrűségű"". Ez a séma a QSFP kiterjesztése, hozzáadva egy sort az eredeti 4-csatornás interfésztől a 8-csatornásig, amelyet kettős sűrűségnek neveznek. Ez a rendszer kompatibilis a QSFP rendszerrel, amely a rendszer egyik fő előnye. Az eredeti QSFP28 modul továbbra is használható, csak helyezzen be egy másik modult. A sematikus diagram a következő:

2, OSFP

Az OSFP 8, 56g csatornát használ a 400Gbe megvalósításához az OSFP optikai modulhoz. Az 56gbe jelet egy 25G DML lézer képezi a pam4 modulációja alatt. Ez a szabvány új interfész szabvány, és nem kompatibilis a meglévő fotoelektromos interfésszel.

Az OSFP saját radiátorral rendelkezik, mérete 100,4 * 22,58 * 13 mm ^ 3, ami jóval kisebb, mint a CFP8, energiafogyasztása pedig viszonylag alacsony, maximum 15 W. Mérete kissé nagyobb, mint a QSFP-DD, ezért nagyobb területre van szüksége a NYÁK-ra. Elektromos interfészének csapjai különböznek a QSFP-DD csapjaitól, felül és alul egy sorral, amint az az alábbi ábrán látható:

3, CWDM 8

A szabvány a cwdm4 szabvány kiterjesztése. Az egyes hullámhosszak sebessége 50G, és 400Gcan is megvalósítható. A hullámhossz a következő:

Az ipari szabvány szerint a 40OGoptikai modulok különböző csomagolási formáinak megvannak a maga hátrányai és előnyei

Az ipari szabvány szerint a 40OGoptikai modulok különböző csomagolási formáinak megvannak a maguk hátrányai és előnyei ：

1.40OGCDFP optikai modul - támogatja a gyorscserét; azonban 16 jelcsatorna párhuzamos továbbításának szükségessége miatt az energiafogyasztás és a hangerő nagy.

2. 40OG COBO optikai modul - felhasználhatja az alaplapot hőelvezetésre, jó hőelvezetésre és kis méretre; de nem támogatja a hot swap-ot, ezért később nehéz fenntartani.

3. 40OG CFP8 optikai modul - egyenértékű a CFP4 bővítésével, a csatornák számát 8 csatornára növelik, amelyek gyorsan piacra kerülhetnek; de a költségek magasak, a méret és az energiafogyasztás nagy.

4. 40OG QSFP-DD optikai modul - kompatibilis a meglévő QSFP + / QSFP 28 készülékkel, kis méret és kényelmes karbantartás.

5. 40OG OSFP optikai modul - integrált hűtőbordával nagyban javíthatja a hőelvezetési teljesítményt; azonban az új interfész szabvány nem kompatibilis a meglévő fotoelektromos interfésszel, amely valamivel nagyobb, mint a QSFP-DD, nagyobb területet igényel a nyomtatott áramköri kártya (PCB), és nagy az energiafogyasztása.

A jelenlegi piaci helyzetre való tekintettel a 40OG QSFP-DD optikai modul várhatóan a 40OG optikai modul mainstream csomagolásává válik, miniatürizálás, integráció és lefelé kompatibilitás előnyeivel.

Mi a 400G optikai modul funkciója?  

A 400G optikai modul fő funkciója az adatátviteli sebesség javítása, valamint az adatközpont sávszélességének és portsűrűségének maximalizálása. A 400G optikai modul jövőbeli tendenciája az, hogy széles nyereséget, alacsony zajszintet, miniatürizálást és integrációt érjen el, és kiváló minőségű optikai kommunikációs modult biztosítson a következő generációs vezeték nélküli hálózatokhoz és az ultra nagyméretű adatközpontokhoz.

Hány chipre van szükség a 400G optikai modulhoz? 

Kína nagyban támaszkodik a 400G-os optikai modul chipjeinek importjára. Az optikai chipipar globális versenymintázatának szempontjából a China' high-end optikai chipje nagy sebességű, mivel fő jellemzője az elégtelen önellátási arány, és a kapcsolódó optikai chipek iránti kereslet rendkívül függ az importtól . Ezért, noha az optikai chipnek csak egy darabot kell használnia a 400G optikai modulban, magas költségaránnyal rendelkezik, és ez az optikai modul iparág értékláncának ékköve. Az optikai modulokban az optikai chipek foglalják el a legnagyobb értékű véget, és minél magasabb a vége, annál magasabbak lesznek az optikai chipek költségei. A 10G / 25G optikai modulban az optikai chip költsége mintegy 30% -ot, a 40G / 100G optikai modulban lévő optikai chip költsége körülbelül 50% -ot, a 400G optikai modulé pedig 70% -ot tesz ki.

Mi a különbség a 400G optikai modul és a 10G, 25G és 40G optikai modul között?

Bár a 10G, 25G, 40G és akár 100G optikai modulok is a mainstreamek lettek a piacon, a sávszélesség, a portsűrűség és a rendszer energiafogyasztásának folyamatos javulásával a 400G optikai modul új szakasz lesz a technológia nagyobb sebességű népszerűsítéséhez. rendszer. A 10G, 25G és 40G optikai modulokhoz képest a 400G optikai modul megérkezése az optikai kommunikáció új korszakába lép. Az optikai kommunikáció a low-end optikai modul egyvivős modulációs koherens detektálásáról a többvivős szintű fázismodulációra és a polarizációs multiplexelés tömb koherens detektálására változik. A fotonikus integráció és az elektronikus integráció, az ADC / DSP technológia a kulcsa a 400G-os optikai kommunikációs modul és rendszer forgalmazásának. Az Ethernet szabványosítás sürgős szükségességével az optikai párhuzamosítás követelménye nagymértékben elősegíti a fotonikus integrációs technológiát.

Mi a 400G optikai modul piaci értéke? 

Mint mindannyian tudjuk, a 100G technológiai termékek már kiforrottak, a 400G az aktuális téma, az iparágat nagyon aggasztja a 400G optikai modul fejlődése. Manapság az R&erősítő; A 400G-os optikai modul D és tömeggyártásának előrehaladása szintén viszonylag kielégítő. A jelenlegi piaci háttér mellett, a szuper nagy adatközpont sávszélesség iránti növekvő igény miatt a 400G optikai kommunikációs modul lett a legjobb választás a rendszer teljesítményének javítására és a sávszélesség költségeinek csökkentésére. Az 5g hálózat megjelenésével a későbbiekben ez újabb pozitív mozgatórugót jelent a 400 optikai modul piaci értékéhez.