Анализ на 400G оптичен модул

Оптичният модул 400G се нарича още модул 400G оптичен приемо-предавател, който се използва главно за фотоелектрическо преобразуване. Електрическият сигнал се преобразува в оптичен сигнал в предаващия край и след това се предава през оптичното влакно. В приемащия край оптичният сигнал се преобразува в електрически сигнал.

Като електронен компонент на фотоелектричното преобразуване, оптичният модул може да се използва широко при предаване на данни. Оптичният модул е ​​широко използван в областта на широколентовите данни и телекомуникационната комуникация, а приложенията му във FTTX, центъра за данни, мониторинга на сигурността и интелигентната мрежа също се развиват.

Масивната информационна връзка между центровете за данни се нуждае от оптична комуникация, а оптичният модул е ​​ключовият фактор за определяне на нейната производителност. Комуникационният оптичен модул за центрове за данни може да бъде разделен на три типа според типа на връзката, включително:

Center Център за данни за потребител: генериран от поведението на крайния потребител, като сърфиране в уеб страници, изпращане и получаване на електронна поща и поточно предаване на видео през облака;

Inter Взаимовръзка на центъра за данни: използва се главно за репликация на данни и надстройка на системата

Internal Вътрешен център за данни: използва се главно за съхранение, генериране и добив на информация. Според прогнозата на Cisco' вътрешната комуникация на центъра за данни представлява повече от 70% от комуникацията в центъра за данни.

Мрежата на носител се надстройва обратно. Човекът е от 10G / 40G до 100G, а гръбначната мрежа е от 100G до 400G. В търговския период модулът на оптичната мрежа ще бъде надграден. Мрежата за приносители се разделя главно на гръбначна мрежа, провинциална мрежа и мрежа от градски райони. Мрежата на гръбнака и провинциалната мрежа се нуждаят от високоскоростно предаване и пренос с голям капацитет, а OTN и други предавателни мрежи, подходящи за големи частици и дълги разстояния, са предпочитани. Човекът е разделен на основен слой, слой на сближаване и слой за достъп. Различните нива на носителски мрежи осигуряват различен капацитет на услуга за средна възвръщаемост чрез различни скорости на портове, така че също така е необходимо да се използват оптични модули със средна възвръщаемост с различни изисквания за скорост.

Оптичните модули също се актуализират постоянно. Като цяло слоят за достъп на трансмисията се надгражда от 10G на 25G / 50G, слоят на конвергенцията на трансмисията се надгражда от 40G / 100G на 50G / 100G, основният слой на предаването също се надгражда от 100G на 200G, а системата WDM бързо потъва.

По отношение на качеството, 1G / 10G нискоскоростни оптични модули са основните традиционни данни, докато 40G / 100G / 400Gвисокоскоростни оптични модули се използват в облачни центрове за данни. От гледна точка на количеството, традиционният център за данни е доминиран от трафик север-юг, докато облачният център за данни е подобрил трафика си в посока изток-запад. Нарастването на връзката Изток-Запад доведе до броя на високоскоростните оптични модули на един сървър, поставяйки по-високи изисквания за оптичните модули.

Отне 5 години на портове с 10G скорост, за да повторят до портове 40Grate, и 4 години на портове 40Grate, за да надстроят до портове със скорост 100G. От 2018 г. индустрията започна да внедрява 400Garchitecture. След 100G индустрията се насочва към 400Gразполагане.

Класификация на 400Гоптични модули

Очаква се QSFP-DD и OSFP да се превърнат в основния режим на пакетиране от 400G. По отношение на формата на опаковка, 400Goptical модули могат да бъдат разделени на CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD и др. Сред тях QSFP-DD и OSFP имат повече предимства по размер, топлинен капацитет, консумация на енергия, обратна съвместимост и честотна лента от другите 400Goptical модулни пакети и постепенно се превърнаха в основните решения.

Тип на пакета от 400Гоптичен модул：

1, QSFP-DD

Пълното наименование на QSFP-DD е Quad с малък форм фактор с възможност за включване с двойна плътност, Q се отнася до" Quad", 4-посочно значение, а DD се отнася до" двойна плътност" ;. Тази схема е продължение на QSFP, добавяйки един ред от оригиналния 4-канален интерфейс към 8-канален, което се нарича двойна плътност. Тази схема е съвместима със схемата QSFP, което е едно от основните предимства на схемата. Оригиналният модул QSFP28 все още може да се използва, просто поставете друг модул. Неговата схематична диаграма е както следва:

2, OSFP

OSFP използва 8, 56g канали, за да реализира 400Gbe за OSFP оптичен модул. Сигналът 56gbe се формира от 25G DML лазер под модулацията pam4. Този стандарт е нов стандарт за интерфейс и не е съвместим със съществуващия фотоелектрически интерфейс.

OSFP има собствен радиатор, размерът му е 100,4 * 22,58 * 13 мм ^ 3, което е много по-малко от CFP8, а консумацията на енергия е относително ниска, с максимум 15W. Той е малко по-голям от QSFP-DD по размер и поради това изисква по-голяма площ от печатни платки. Щифтовете на неговия електрически интерфейс са различни от тези на QSFP-DD, с ред отгоре и отдолу, както е показано на фигурата по-долу:

3, CWDM 8

Стандартът е разширение на стандарта cwdm4. Скоростта на всяка дължина на вълната е 50G и 400G също могат да бъдат реализирани. Дължината на вълната се определя като:

Съгласно индустриалния стандарт различните опаковъчни форми на 40Оптичните модули имат свои собствени недостатъци и предимства

Според индустриалния стандарт различните опаковъчни форми на 40О оптичните модули имат свои собствени недостатъци и предимства:

1.40OGCDFP оптичен модул - поддържа гореща смяна; обаче, поради необходимостта от паралелно предаване на 16 канала сигнали, консумацията на енергия и обемът са големи.

2. 40OG COBO оптичен модул - може да използва дънната платка за разсейване на топлината, добро разсейване на топлината и малък размер; но не поддържа гореща размяна, така че е трудно да се поддържа по-късно.

3. Оптичен модул 40OG CFP8 - еквивалентен на разширяването на CFP4, броят на каналите се увеличава до 8 канала, които могат бързо да бъдат пуснати на пазара; но цената е висока, размерът и консумацията на енергия са големи.

4. 40OG QSFP-DD оптичен модул - съвместим със съществуващите QSFP + / QSFP 28, малък размер и удобна поддръжка.

5. 40OG OSFP оптичен модул - с интегриран радиатор, той може значително да подобри ефективността на разсейване на топлината; Новият интерфейсен стандарт обаче не е съвместим със съществуващия фотоелектрически интерфейс, който е малко по-голям от QSFP-DD, изисква по-голяма площ на печатната платка (PCB) и има висока консумация на енергия.

С оглед на текущата пазарна ситуация, 40OG QSFP-DD оптичният модул се очаква да се превърне в основната опаковка на 40OG оптичен модул с предимствата на миниатюризация, интеграция и съвместимост надолу.

Каква е функцията на оптичния модул 400G?  

Основната функция на оптичния модул 400G е да подобри пропускателната способност на данните и да увеличи максимално честотната лента и плътността на порта на центъра за данни. Бъдещата тенденция на 400G оптичен модул е ​​да постигне широк коефициент на усилване, ниско ниво на шум, миниатюризация и интеграция и да осигури висококачествен оптичен комуникационен модул за следващо поколение безжична мрежа и ултра мащабен център за данни.

Колко чипове са необходими на 400G оптичен модул? 

Китай разчита силно на вноса на 400G чипове с оптични модули. От гледна точка на глобалния модел на конкуренция на индустрията на оптични чипове, висококачественият оптичен чип на China&# 39 с висока скорост като основна характеристика е недостатъчната степен на самодостатъчност и търсенето на свързани оптични чипове е изключително зависимо от вноса . Следователно, въпреки че оптичният чип трябва да използва само едно парче в оптичния модул 400G, той има високо съотношение на разходите и е короната на веригата за стойност на индустрията на оптични модули. В оптичните модули оптичните чипове заемат най-високата стойност и колкото по-висок е крайният, толкова по-висока е цената на оптичните чипове. В оптичния модул 10G / 25G цената на оптичния чип е около 30%, цената на оптичния чип в оптичния модул 40G / 100G е около 50%, а този на оптичния модул 400G представлява 70%.

Каква е разликата между 400G оптичен модул и 10G, 25G и 40G оптичен модул?

Въпреки че 10G, 25G, 40G и дори 100G оптични модули са се превърнали в основната тенденция на пазара, с непрекъснатото подобряване на честотната лента, плътността на портовете и консумацията на енергия в системата, 400G оптичният модул ще бъде нов етап за по-нататъшно популяризиране на технологията с по-висока скорост система. В сравнение с 10G, 25G и 40G оптични модули, пристигането на 400G оптичен модул ще накара оптичната комуникация да навлезе в нова ера. Оптичната комуникация се променя от кохерентна детекция на модулация с един носител на оптичен модул от нисък клас към фазова модулация на ниво мулти-носител и кохерентна детекция на поляризационно мултиплексиране. Фотонната интеграция и електронната интеграция, ADC / DSP технологията ще бъде ключът към комерсиализацията на 400G оптичен комуникационен модул и система. При спешната нужда от стандартизация на Ethernet, изискването за оптично успоредяване значително ще насърчи технологията за фотонна интеграция.

Каква е пазарната стойност на оптичния модул 400G? 

Както всички знаем, 100G технологичните продукти са зрели, 400G е актуалната актуална тема, индустрията е много загрижена за напредъка на 400G оптичен модул. В днешно време R& D и масовото производство на 400G оптичен модул също е относително задоволителен. В настоящия пазарен фон, с нарастващото търсене на честотна лента на супер мащабен център за данни, оптичният комуникационен модул 400G се превърна в най-добрият избор за подобряване на производителността на системата и намаляване на разходите за честотна лента. С появата на 5g мрежа на по-късен етап, това ще бъде друг положителен фактор за пазарна стойност на 400 оптичен модул.