Para realizar la interconexión de red óptica interna de los centros de datos, los transceptores ópticos son indispensables. A medida que aumente el número de puertos y la densidad, la mitad del costo de las redes ópticas en los centros de datos estará ocupado por transceptores ópticos. En la actualidad, la tecnología de interconexión 100G se ha adoptado ampliamente en los centros de datos recién construidos de las principales empresas de Internet, Y la tecnología de interconexión 400G estará disponible comercialmente a gran escala en los próximos 2 a 3 años. Por lo tanto, la tecnología de implementación del transceptor óptico 400G se ha convertido en el foco importante de la industria.
De acuerdo con este progreso, se espera que los centros de datos a gran escala comiencen a implementar 400G Ethernet en 2020, y 400G Ethernet ingresará a la fase de implementación a gran escala en aproximadamente 2022.
Los primeros transceptores ópticos de 400G usaban implementaciones NRZ de 25Gbps de 16 canales (como 400G-SR16) y usaban paquetes CDFP o cfp8. La ventaja es que puede tomar prestada la tecnología madura 25G NRZ en transceptores ópticos 100G, pero la desventaja es que se requieren 16 señales para la transmisión paralela, Y el consumo de energía y el volumen son relativamente grandes, lo que no es adecuado para aplicaciones de centro de datos.
En el transceptor óptico actual 400G, 8 canales de 53Gbps PAM4 (400G-SR8, FR8, LR8) o 4 canales de 106Gbps PAM4 (400G-DR4, FR4, LR4) se utilizan principalmente en el lado del puerto óptico para lograr la transmisión de señal 400G, Y se utiliza en el lado del puerto eléctrico 8 canales de señales eléctricas PAM4 de 53Gbps, utilizando el embalaje OSFP o QSFP-DD. Tanto OSFP como QSFP-DD paquetes pueden proporcionar 8 interfaces de señal eléctrica. En comparación, el tamaño del paquete QSFP-DD es más pequeño (similar al paquete QSFP28 del transceptor óptico tradicional 100G), que es más adecuado para aplicaciones de centro de datos; el Tamaño del paquete OSFP es ligeramente más grande, porque puede proporcionar más consumo de energía, por lo que es más adecuado para aplicaciones de telecomunicaciones.
En términos de longitud de onda óptica, 400G transceptor óptico se puede dividir en multimodo (MM) y monomodo (SM); En términos de métodos de modulación de señal, se dividen en modulación NRZ y PAM4 (actualmente PAM4 es el pilar); A diferencia de la distancia de transmisión, los transceptores ópticos 400G se pueden dividir en SR, DR, FR, LR; De la forma de empaquetado, los transceptores ópticos de 400G se pueden dividir en CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD, etc.
400G CFP8 transceptor óptico
CFP8 es una expansión de CFP4, el número de canales aumenta a 8 canales, y el tamaño se incrementa correspondientemente a 40*102*9,5mm ^ 3. Utilizando señales paralelas de 16x25G para completar rápidamente el mercado y la aplicación de productos de 400G. Sin embargo, el costo es relativamente alto, y se necesitan láseres de 16x25G, o se usa un divisor de PLC para reducir el número de láseres, pero la pérdida del divisor es demasiado alta, que directamente hace que la potencia de emisión del láser sea relativamente grande, y el costo también será alto. El consumo de energía también es alto, la densidad de la interfaz del panel es demasiado baja y el tamaño es grande.
Transceptor óptico OSFP 400G
El nombre completo en inglés de OSFP es Octal pequeño Formfactor enchufable, Octal se refiere a 8, lo que significa que 56G señales eléctricas, 8 * 56GbE se utilizan directamente, pero las señales de 56GbE están formadas por láseres de 25G DML bajo modulación pam4. Este estándar es un nuevo estándar de interfaz y no es compatible con la interfaz fotoeléctrica existente. OSFP viene con un disipador de calor, su tamaño es de 100,4*22,58*13mm ^ 3, que es mucho más pequeño que CFP8, y su consumo de energía es relativamente bajo. El máximo es de solo 15W, pero es un poco más grande que QSFP-DD, lo que requiere una placa de PCB de área más grande.
Transceptor óptico QSFP-DD 400G
Q en QSFP-DD se refiere a "Quad", que significa 4 canales, cada QSFP56 es 4 * 56Gbe, formando una señal de 200G; DD se refiere a "doble densidad", hay dos QSFP56 en paralelo, 2*200G generación la señal 400Gbe, el nombre completo es Quad pequeño Factor de forma enchufable-doble densidad, Esta solución es una expansión de QSFP, agregando una fila a la interfaz original de 4 canales a 8 canales. Es más pequeño que el OSFP y es compatible con las interfaces existentes 40GbE QSFP y 100GbE qsfp28. El transceptor QSFP28 original todavía se puede utilizar. Solo necesita insertar otro transceptivo para lograr una actualización sin problemas. Debido a la adición de 4 canales, los pasadores de los lados superior e inferior de La interfaz eléctrica se incrementan en una fila.
Transceptor óptico COBO 400G
COBO es la abreviatura de "consorcio para óptica a bordo". El módulo reflector se coloca directamente en la placa PCB, ya no está limitado por la densidad de la interfaz del panel frontal. Al mismo tiempo, el problema de la disipación de calor se puede aliviar en gran medida reutilizando el potente disipador de calor entre las placas de PCB. Este transceptor óptico es pequeño en tamaño. Dado que t no se puede intercambiar en caliente, una vez que falla un transceptor óptico, es necesario detener todo el negocio de la placa y sacar la placa, lo cual es muy inconveniente.
La red de interconexión óptica del centro de datos se enfrenta a la transición de 100G a 400G, y las tecnologías para diferentes escenarios de aplicación también compiten entre sí. Como dispositivo de hardware clave para la interconexión de red óptica en futuros centros de datos, el transceptor óptico 400G también enfrenta desafíos en términos de velocidad, consumo de energía, volumen y costo.
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