نظرة عامة على جهاز الإرسال والاستقبال البصري 400G ZR و DR4 و FR4 و LR4 و SR8 QSFP-DD

تعد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية من الأجهزة الرئيسية لتحقيق الترابط البصري للشبكة في مركز البيانات. مع استمرار عدد وكثافة المنافذ ، يتعين على مراكز البيانات أن تأخذ تكلفة الوحدات الضوئية في الاعتبار حيث من المتوقع أن تمثل ما يقرب من نصف تكلفة الشبكات الضوئية في IDC. في الوقت الحاضر ، مراكز البيانات المبنية حديثًا لشركات الإنترنت الكبرى يتطلعون إلى الانتقال إلى 400G إيثرنت. تعد الوحدات البصرية 400G QSFP-DD أكثر الحلول البصرية شيوعًا لاتصال الشبكة بمعدل بيانات عالي 400 جيجا. سيتم تقديم مقدمة موجزة عن بصريات 400G QSFP-DD في هذا المنشور.

ما هو QSFP-DD في وحدة الإرسال والاستقبال 400G؟

QSFP-DD ، اختصار لـ رباعي صغير الحجم قابل للتوصيل (QSFP) - الكثافة المزدوجة (DD) ، هو عامل شكل عالي السرعة قابل للتوصيل السريع تحدده مجموعة QSFP-DD MSA كجزء أساسي من صناعة الاتصالات الضوئية لتحقيق شبكات عالية الكثافة. كأفضل خيار لعامل شكل جهاز الإرسال والاستقبال البصري 400 جيجا ، يتيح موصل QSFP-DD لمراكز البيانات زيادة وتوسيع سعة السحابة بشكل فعال حسب الحاجة. 

QSFP-DD متوافق للأمام والخلف مع منفذ QSFP ومتوافق أيضًا مع الموجود وحدات بصرية QSFP28 و AOC / DAC ، إلخ. تتكون الواجهة الكهربائية لموصل QSFP-DD من 8 ممرات كهربائية ، تعمل بإشارة NRZ بسرعة 25 جيجابت / ثانية أو إشارة PAM50 بسرعة 4 جيجابت / ثانية لكل عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ 200 جيجابت / ثانية أو 400 جيجابت / ثانية. يمكن أن يحقق QSFP-DD نطاقًا تردديًا مجمعًا يصل إلى 14.4 تيرابايت / ثانية في فتحة تبديل واحدة.

 

ما هي أنواع أجهزة الإرسال والاستقبال 400G الشائعة في السوق؟

● 400G DR4 QSFP-DD الإرسال والاستقبال

400 جرام DR4 هي وحدة إرسال واستقبال بصرية مصممة لربط 400 جيجابت لمركز بيانات إيثرنت في عامل الشكل QSFP-DD (رباعي الشكل صغير الحجم قابل للتوصيل بكثافة مزدوجة). في نهاية جهاز الإرسال ، تقوم وحدة DR4 بتحويل 8 قنوات من إشارة كهربائية بسرعة 50 جيجابت / ثانية (PAM4) إلى 4 قنوات لبيانات الإخراج البصري المتوازي ، كل منها قادر على معدل بيانات 100 جيجابت / ثانية لعرض نطاق إجمالي 400 جيجابت في الثانية. على جانب المستقبل ، يحول جهاز الإرسال والاستقبال البصري 4 ممرات من البيانات الضوئية المتوازية بسرعة 100 جيجابت / ثانية لكل حارة لمجموع 400 جيجابت / ثانية لدعم 8 ممرات من إشارة الخرج الكهربائي PAM50 بسرعة 4 جيجابت / ثانية.

وحدة الإرسال والاستقبال الضوئية FiberMall 400G DR4 QSFP-DD 

• 400 جرام QSFP-DD DR4 وحدة الألياف تحقق النقل عبر SMF (للألياف أحادية الوضع) مع ال موصل MPO-12. عادة ، يدعم جهاز الإرسال والاستقبال 400 جيجا لعامل الشكل QSFP-DD DR4 مسافة نقل قصوى تبلغ 500 متر على طول موجة مركز 1310 نانومتر. تم تصميم المنتج بوظائف التشخيص الرقمي وفقًا لـ 400 جرام QSFP-DD اتفاقية متعددة المصادر (MSA).

400G QSFP-DD DR4 مقدمة وتطبيق

● 400G FR4 QSFP-DD جهاز الإرسال والاستقبال البصري

وحدة 400GBASE-FR4 عبارة عن جهاز إرسال واستقبال قابل للتوصيل بسرعة 400 جيجابت في الثانية في عامل شكل QSFP-DD الذي يدعم 8 واجهات كهربائية عالية السرعة متصلة بالمضيف. ال 400 جرام FR4 يشتمل جهاز الإرسال والاستقبال على 4 ممرات مستقلة على أطوال موجية مركزية CWDM4 تبلغ 1271/1291/1311/1331 نانومتر تعمل بسرعة 100 جيجابت في الثانية لكل حارة. يتم استخدام 4 وحدات تخزين CWDM غير مبردة 100 جيجابت في الثانية في ليزر DSP و EML كمحرك أقراص ضوئي مع مُضاعِف إرسال بصري. إنه مصمم بموصل LC مزدوج للواجهة الضوئية لدعم نقل يصل إلى 2 كم لوصلات 400G Ethernet عبر الألياف أحادية الوضع (SMF). 400 جرام FR4 تتبع وحدة الإرسال والاستقبال الليفي QSFP DD بروتوكولًا مشابهًا لـ مواصفات 100G Single Lambda MSA لـ 400 جرام FR4 و  QSFP-DD MSA مواصفة.

Δ رسم تخطيطي لوحدة الإرسال والاستقبال 400G FR4 QSFP-DD مع دوبلكس فايبر

 

● وحدة الإرسال والاستقبال 400G LR4 QSFP-DD

تم تصميم وحدات الألياف البصرية 400GBase LR4 مع شريحة علبة التروس المدمجة تعدد إرسال بيانات الإدخال الكهربائي للقناتين في إشارة مخرجات أحادية القناة ثم تعدلها إلى نهاية المستقبل البصري. على وجه التحديد ، يقوم صندوق التروس الأساسي DSP بتحويل 8 قنوات من إشارات 25GBaud PAM4 إلى 4 قنوات من إشارات 50GBaud (PAM4) عبر SMF (الألياف المفردة) كابل مع موصلات LC مزدوجة. هذه 400 جرام LR4 يتميز منتج جهاز الإرسال والاستقبال بميزة FEC والمراقبة التشخيصية الرقمية الكاملة في الوقت الفعلي ، مما يدعم مسافة نقل تصل إلى 10 كم. Iيحدد t أ 400Gb / s PHY للتشغيل على الأربعة الأطوال الموجية لمركز CWDM هي 1271 و 1291 و 1311 و 1331 نانومتر. يتمتع جهاز الإرسال والاستقبال 400G LR4 من FiberMall بنفس الوظيفة والجودة مثل جهاز الإرسال والاستقبال Cisco 400G وجهاز الإرسال والاستقبال Arista 400G ولديه توافق أفضل.

جهاز الإرسال والاستقبال البصري FiberMall 400G QSFP-DD LR4

● 400G SR8 جهاز الإرسال والاستقبال البصري 

400G SR8 هو أ رباعي الشكل صغير الحجم قابل للتوصيل - مضاعف الكثافة جهاز إرسال واستقبال من الألياف الضوئية متوافق مع مواصفات IEEE 802.3bs. هذه الوحدة offالمتطلبات البيئية 8 موازية الارسال والاستقبال الممرات، حيث يتم نقل إشارة 400 Gigabit Ethernet. كل قناة من هذه القنوات الثمانية المستقلة قادرة على 8 جيجابت في الثانية(بام 4) dآتا rيأكلون لتجميع عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ 400 جيجابت / ثانية على 100 متر من كبل الألياف متعدد الأوضاع OM3 مع موصل MTP / MPO-16. يبلغ الطول الموجي المركزي للقنوات الثمانية المستقلة 8 نانومتر. على غرار الوحدة البصرية DR850 ، FR4 ، LR4 QSFP-DD 4G ، 400 جرام SR8 متوافق مع مواصفات QSFP-DD MSA و IEEE 802.3bs بروتوكول. 

ما هو الفرق بين 400G QSFP-DD FR4 و 400G QSFP-DD FR8؟

الموثوقية

يحتوي 400G QSFP-DD FR4 على باود يبلغ 53.125 غيغابايت في اليوم ، بينما يحتوي 400G QSFP-DD FR8 على 26.5625 غيغابايت في اليوم. مع زيادة الباود ، تزداد تكلفة MPI وتكلفة القرص المضغوط لـ PAM4 تدريجياً ، مما يواجه تحدي التشغيل الموثوق به على المدى الطويل ، وبالتالي يتطلب FEC أكثر قوة ومعالجة مشكلات التشغيل البيني. تستخدم كلتا الوحدتين البصريتين KP4 FEC و 400G QSFP-DD FR4 بهامش 80٪ لكل قناة و 400G QSFP-DD FR8 مع> 90٪ هامش لكل قناة ، 400G QSFP-DD FR8 ستكون أكثر موثوقية مقارنة بالآخرين.

تعديل

كل من 400G QSFP-DD FR4 و 400G QSFP-DD FR8 عبارة عن تعديل PAM8 بـ 53 قنوات 4 جيجابت في الثانية على الجانب الكهربائي ، والفرق على الجانب البصري. يستخدم جانب المنفذ البصري FR8 تعديل PAM8 بـ 53 قنوات بسرعة 4 جيجابت في الثانية ؛ يستخدم جانب الواجهة الضوئية لـ FR4 أربع قنوات لتعديل PAM106 بسرعة 4 جيجابت في الثانية. داخليًا ، تضاعف شريحة علبة التروس مدخلات الواجهة الكهربائية في إشارة واحدة ثم تعدلها إلى الواجهة الضوئية. لذلك ، فإن معدل جانب الواجهة الضوئية هو ضعف معدل جانب الواجهة الكهربائية ، أي أربع قنوات لإشارات PAM106 4 جيجابت في الثانية. تمت ترقية 50G PAM4 إلى تعديل 100G PAM4 ، ويتم تقليل تحمل التشتت.

زمن انتقال DSP

يستخدم 400G QSFP-DD FR4 علبة تروس 8: 4 داخليًا ، مما يؤدي إلى أداء زمن انتقال ضعيف يبلغ حوالي 102 ثانية ، بينما يبلغ زمن انتقال 400G QSFP-DD FR8 حوالي 84 نانوثانية فقط. لذلك ، تتمتع 400G QSFP-DD FR8 بأداء زمن انتقال أفضل. يعد 400G QSFP-DD FR8 أكثر ملاءمة للسيناريوهات التي تتطلب حوسبة عالية الأداء.

استهلاك الطاقة

من ناحية ، 400G QSFP-DD FR8 offتحسين مواقع الميزانيات الارتباط. ولكن من ناحية أخرى ، فإن استخدام المزيد من الليزر يجعل الوحدات تستهلك المزيد من الطاقة ، وتكلفة الليزر الإجمالية لكل وحدة أعلى ، والحزمة الضوئية أكثر تعقيدًا ، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاج وارتفاع تكلفة الإنتاج. في المقابل ، تتميز ماكينة 400G QSFP-DD FR4 باستهلاك أقل للطاقة وإمكانيات أبسط للمعالجة الحرارية.

المشاريع	FR4	FR8
الباود	53.125 جيجا بايت	26.5625 جيجا بايت
زمن انتقال DSP	≈102ns أكبر	≈84ns أصغر
تكلفة MPI	فقير	عادل
تكلفة القرص المضغوط	فقير	عادل
هامش KP4 FEC	الخدمة الموثوقة	موثوقة للغاية
استهلاك الطاقة	منخفض	عالي
أداء الإرسال	عادل	خير

باختصار ، الجهاز البصري ذو الثماني اتجاهات 8G QSFP-DD FR400 offأداء نقل أفضل في جميع الجوانب مقارنة بـ 400G QSFP-DD FR4 ولكنه أقل قليلاً من حيث استهلاك الطاقة والتكلفة. 400G QSFP-DD FR4 مناسب لمراكز البيانات التجارية ، بينما 400G QSFP-DD FR8 أكثر ملاءمة للحوسبة عالية الأداء.

وفقًا لبحث Lightcounting ، وهي منظمة أبحاث سوقية في صناعة الاتصالات البصريةحاول ، في سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية العالمية ، سوف تقوم FiberMall بتحليل وتلخيص الطلب العالمي لشحنات جهاز الإرسال والاستقبال البصري في عام 2021.

في الآونة الأخيرة ، أظهر أحدث تقرير بحثي لـ LightCounting أن مبيعات أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية Ethernet ستصل إلى 4.6 مليار دولار أمريكي في عام 2021 ، بزيادة سنوية قدرها 25٪. تتوقع LightCounting أن يتباطأ معدل النمو السنوي المركب للسوق - معدل النمو السنوي المركب - إلى 14٪ في 2022-2027 ، ولكن حتى مع معدل النمو المتواضع هذا ، سيظل القطاع يصل إلى 10 مليارات دولار بحلول عام 2027.

ما الذي يدفع النمو؟

في الواقع ، تعافى موردو أجهزة الإرسال والاستقبال البصرية من تأثير COVID-19 في أوائل عام 2020 في غضون بضعة أشهر فقط ، حيث تجاوز الطلب على المنتجات من 1 جيجابت إلى 400 جيجابت إيثرنت توقعاتهم للعام بأكمله. "مع ارتفاع المد ، ارتفعت حتى مبيعات أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 1 جيجابت ، ناهيك عن منتجات 10 جيجابت و 40 جيجابت." بدأ الطلب على المنتجات التقليدية منخفضة السعر في الانخفاض في نهاية عام 2020 لكنه انتعش مرة أخرى في النصف الأول من عام 2021 ، وهو أمر غير متوقع. على الأرجح ، تأتي الموجة الجديدة وربما النهائية للطلب على المنتجات التقليدية منخفضة السعر من ترقيات شبكة المؤسسات والاتصالات ، والتي تأخرت إلى حد كبير بسبب COVID-19.

عامل مهم آخر يدفع نمو السوق هو الطلب القوي جدًا على الوحدات الضوئية 200 جيجابت و 400 جيجابت. بدأت Google في نشر وحدات بصرية 400 جيجا قبل 3 سنوات ، بينما بدأت أمازون في عام 2020 ، وأجلت Meta (المعروفة سابقًا باسم Facebook) نشر 200G إلى 2021 ، مما كان له تأثير كبير على السوق. بالإضافة إلى ذلك ، ساهم البيع الأول للوحدات الضوئية 2x400G لشركة Google أيضًا في نمو السوق في عام 2021. ومن المتوقع أن يستمر هذا الزخم حتى عام 2022 ، لكن LightCounting تتوقع نموًا أبطأ في 2023-2027.

يلاحظ LightCounting أن نموذج التنبؤ الخاص به يعتمد على افتراضات حول نمو النطاق الترددي للاتصالات الضوئية Ethernet في العديد من التطبيقات. إلى جانب ذلك ، قامت LightCounting أيضًا بنمذجة استهلاك الوحدات الضوئية لكل من أكبر عشر شركات للحوسبة السحابية. على سبيل المثال ، يقدر LightCounting أن Amazon ستضاعف تقريبًا عرض النطاق الترددي لشبكة مركز البيانات الخاصة بها من خلال ترقية هائلة إلى اتصال 400G في عامي 2020 و 2021. وعلى المدى الطويل ، من المتوقع أن ينخفض ​​نمو النطاق الترددي إلى 40٪ سنويًا ، أو يتضاعف كل اثنين سنوات أو نحو ذلك.

في الوقت نفسه ، رفعت LightCounting أيضًا توقعاتها لمنتجات 800G و 1.6T. لاحظت LightCounting أن التوقعات المتحفظة مناسبة للأسواق المعرضة للتقلبات ، لأنها تساعد في تفسير التباطؤ غير المتوقع في الطلب والانكماش الاقتصادي. من غير المعتاد أن يكون الوباء مفيدًا لصناعة الوحدات البصرية ككل. حقق سوق الإيثرنت معدل نمو سنوي مركب قدره 18٪ من عام 2011 إلى عام 2021 ، دون انخفاض كبير. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، فإن معدل النمو السنوي المركب البالغ 14٪ للفترة 2022-2027 هو افتراض معقول للغاية.

ارتفعت شحنات وحدات 400G ZR / ZR + في الربع الأخير من عام 2021 حيث وسعت شركة Cisco (Acacia) ومارفيل طاقتها الإنتاجية بسرعة ، وفقًا لتقرير تطبيق النقل Q4 2021 لشركة الأبحاث Cignal AI. ومع ذلك ، لا يزال الطلب من مقدمي الخدمات السحابية يفوق العرض ، والذي سيزداد هذا العام مع ارتفاع الإنتاج من الموردين مثل Ciena و NeoPhotonics و II-VI. تتوقع Cignal AI أن تنمو شحنات وحدات 400G ZR / ZR + بنسبة 200٪ في عام 2022 مثل مشغلي السحابة مثل Microsoft و Amazon و Google ، بالإضافة إلى مشغلي الشبكات التقليديين مثل AT&T و Windstream و COLT ، الذين يقومون بنشر عمليات نشر واسعة النطاق .

قال سكوت ويكينسون ، كبير محللي البصريات في Cignal AI: "يقوم مقدمو الخدمات السحابية ومشغلو الاتصالات بإجراء تغييرات جوهرية على بنى شبكاتهم بسبب التوافر التجاري لوحدات 400G المتماسكة القابلة للتوصيل. شحنات 400 جرام ZR الوحدة النمطية تنمو بسرعة ، وحتى الآن ، جاء أكثر من نصف الشحنات من الربع الرابع ".

مزيد من النقاط البارزة من تقرير تطبيق النقل للربع الرابع من عام 4:

• نظرًا لأن الوحدات المتماسكة القابلة للتوصيل تعيد تشكيل مشهد المورد ، فإن عدد المنافذ المتماسكة التي يشتريها المشغلون مباشرة ينمو بسرعة.
• لا تزال شحنات وحدات Gen60C 400G ZR القابلة للتوصيل بها قيود على التوريد ، حيث يلبي موردان فقط كل الطلب تقريبًا حتى الآن.
• تظل Ciena أكبر مورد لأحدث الموانئ المترابطة Gen90P 800G ، على الرغم من نمو شحنات منتجات Infinera و ICE6 بسرعة.
• نمت الإيرادات المعيارية المدمجة في أمريكا الشمالية بنسبة 25٪ في عام 2021 وكانت Cienais الشركة الرائدة في السوق في هذه الفئة.
• حققت شركة HW نموًا في مبيعات Packet-OTN في عام 2021. وقد أدى استثمار Nokia المستمر في مجموعة منتجات OTN إلى جعلها المورد الرائد لشبكات OTN في أوروبا والولايات المتحدة ، حيث تتمتع الشركة بأفضل موقع للفوز بأعمال HW.

وفقًا لأحدث تقرير عن المكونات الضوئية لشركة Cignal AI ، فإن النفقات الرأسمالية لمقدمي الخدمات السحابية لمراكز البيانات فائقة النطاق تدفع نمو إيرادات مكونات البيانات الضوئية بنسبة 27٪ وبلغ النمو 4.7 مليار دولار في عام 2021 ، وهو ما تجاوز نمو إيرادات المكونات للاتصالات والاستهلاك والبصريات الصناعية. التطبيقات.

تضاعفت شحنات الوحدات النمطية بهذا المعدل لتصل إلى مستويات قياسية في عام 2021 مع انتقال مقدمي الخدمات السحابية الكبيرة وبعض عملاء المؤسسات من 100 جيجا بايت إلى 400 جيجا بايت. قال سكوت ويلكنسون ، محلل البصريات الرئيسي في Cignal AI: "إن الانتقال إلى 400 جيجابت جيجابت جارى بشكل جيد ، وتحدث تقنية 400 جيجابت في الثانية القابلة للتوصيل ثورة في تصميم الشبكات الضوئية التي تربط مراكز البيانات". "ستدفع سرعة 400 جيجابت في الثانية الإنفاق ونمو النطاق الترددي داخل وخارج مركز البيانات في عام 2022."

سيناريوهات تطبيق جهاز الإرسال والاستقبال البصري 400G

مع النضج المتزايد لمعايير الصناعة ومتطلبات الشبكة ، قادت الوحدات البصرية 400G تطوير صناعة الاتصالات الضوئية ، لا سيما في سيناريوهات التطبيق الثلاثة التالية التي اكتسبت المزيد والمزيد من الاهتمام: مراكز البيانات وشبكات المناطق الحضرية والمسافات الطويلة شبكات نقل القدرات.

مراكز البيانات

حل الوحدة النمطية الضوئية للشبكة لمراكز البيانات بسعة 400 جيجابايت (الخلفية: النمو السريع لحركة المرور بين الشرق والغرب)

بحلول عام 2021 ، سيظل حوالي 70 في المائة من حركة المرور بين الشرق والغرب في مركز البيانات داخل مركز البيانات ، ومن المتوقع أن تكون معدلات النمو أعلى بكثير من حركة المرور بين الشمال والجنوب وحركة المرور بين مراكز البيانات ، مما يزيد بشكل كبير من الطلب على الوحدات الضوئية عالية السرعة.

يخطط عملاء OTT في أمريكا الشمالية لبدء نشر حلول 400G في عام 2020. وبدءًا من النصف الأول من عام 2019 ، بدأ عملاء OTT الصينيون أيضًا أول اختبار 400G في الصين يشمل العديد من موردي الوحدات البصرية 400G.

شبكة حامل المتروبوليتان

حل وحدة بصرية 400G لـ MAN (الخلفية: الخدمات الجديدة تدفع نمو حركة المرور في عصر 5G)

مع التطور السريع لشبكة 5G ، وضعت الخدمات الجديدة ، بما في ذلك الفيديو فائق الدقة ، وإنترنت الأشياء ، و VR / AR ، وإنترنت المركبات ، متطلبات جديدة للشبكات الحاملة: عرض النطاق الترددي الفائق ، والاتصالات الهائلة ، والمنخفضة للغاية الكمون والموثوقية العالية.

لا يمكن لمنافذ 100 GE الحالية في شبكات المترو أن تدعم التجميع والطبقات الأساسية التي تتطلب نطاقًا عريضًا فائقًا ، وقد نشأ الطلب على حلول التوصيل البيني البصري 400 جيجا بايت.

خذ شبكة الجيل الخامس كمثال. وفقًا لتقييم عرض النطاق الترددي لاتحاد شبكات الهاتف المحمول من الجيل التالي (NGMN) ، سينمو النطاق الترددي لطبقة الوصول إلى 5 جيجاهرتز وسينمو عرض النطاق الترددي للطبقة الأساسية إلى 50 جيجاهرتز / 200 جيجاهرتز أثناء تسويق شبكات الجيل الخامس على نطاق واسع لشبكات المترو.

شبكات نقل عالية السعة لمسافات طويلة

حلول الوحدات البصرية 400 جيجا لشبكات DWDM (الخلفية: يزيد نمو حركة المرور من ضغط النطاق الترددي للإرسال لمسافات طويلة)

يؤدي نمو حركة مرور الشبكة إلى زيادة عرض النطاق الترددي للمنفذ على شبكة الإرسال. بالنسبة للإرسال طويل المدى وعالي النطاق ، توفر تقنية الإرسال المتماسك المعتمد على تقسيم الطول الموجي (WDM) الحل الأفضل.

مع نضوج حلول 400G المتماسكة ، سينمو الطلب على منافذ 400G المتماسكة بسرعة بعد عام 2020.

هناك عاملان يقودان نمو منافذ 400G المتماسكة: النمو في عرض النطاق الترددي للشبكة وزيادة في عدد منافذ العميل 400GE.

وفقًا لتقرير توقعات LightCounting ، سيتم استخدام منافذ 400G المتماسكة في عدد متزايد من الشبكات وستشهد أسرع نمو خلال السنوات الخمس المقبلة.

تستخدم الوحدة البصرية 400G QSFP-DD DR4 موصل MPO-12 القياسي لنقل ما يصل إلى 500 متر عبر الألياف أحادية الوضع. يمكن أيضًا توصيله بوحدات بصرية 100G DR. وهي تعتمد على نوع مرسل 1310nm EML ووضع تعديل سعة النبض PAM4.

مزايا 400G QSFP-DD DR4 السيليكون الضوئية جهاز الإرسال والاستقبال

هناك نوعان من الوحدات البصرية 400G QSFP-DD DR4: الوحدات البصرية التقليدية الكهربائية الضوئية المنفصلة بالرقاقة الضوئية ، والوحدات الضوئية للسيليكون الضوئية المتكاملة للرقاقة الضوئية التي ظهرت في السنوات الأخيرة.

عادةً ما تتبنى الوحدة الضوئية 400G DR4 للسيليكون شريحة DSP 7 نانومتر ، واستهلاك الطاقة أقل من 10 وات ، وهو ما يلبي متطلبات التطبيق الأخضر لمركز البيانات. بالمقارنة مع الوحدات البصرية التقليدية مع حل 4G EML رباعي القنوات ، تحتاج الوحدات الضوئية 100G DR400 للسيليكون الضوئية فقط إلى مصادر ضوء فردية أو مزدوجة ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال عدد الليزر.

وفي الوقت نفسه ، تتبنى الوحدة الضوئية للسيليكون 400G QSFP-DD DR4 عملية تغليف COB ، مما يسمح بالاقتران السلبي بين الألياف الضوئية وشريحة السيليكون البصرية ، والتصميم الأمثل يلغي مكونات التحكم في درجة الحرارة TEC ، مما يجعل من السهل تحقيق الإنتاج الضخم وأكثر وضوحًا مزايا التكلفة.

تُظهر البيانات ذات الصلة أن 400G QSFP-DD DR4 للوحدة الضوئية السيليكونية يمكن أن توفر 10٪ ~ 30٪ من التكلفة مقارنة بجهاز الإرسال والاستقبال البصري التقليدي. قال LightCounting ، وهو معهد أبحاث معروف في سوق الاتصالات الضوئية ، إنه من المتوقع أن يصل سوق الوحدات الضوئية عالية السرعة للاتصالات الرقمية إلى 6.5 مليار دولار في عام 2024 ، وسيتم تسويق الوحدات الضوئية للسيليكون الضوئية على نطاق واسع ، ستحتل حصة السوق 60٪.

بالنسبة للأجهزة الضوئية عالية السرعة ، تعد الشريحة الضوئية للسيليكون هي أفضل طريقة لتحقيق تكامل الشريحة الواحدة للرقائق الضوئية والإلكترونية ، والتي يمكن أن تحقق تبادل البيانات ذات السعة الكبيرة للغاية في إطار فرضية التحكم الفعال في التكلفة واستهلاك الطاقة.

مع النضج التدريجي لتكنولوجيا شرائح السيليكون الضوئية ، ستستمر الحصة السوقية لوحدة السيليكون البصرية 400G DR4 في الزيادة وإظهار خصائص لا يمكن الاستغناء عنها.

النقاط البارزة الأخرى في تقرير المكونات البصرية 4Q21:

• في عام 2021 ، بلغت شحنات وحدة اتصالات البيانات QSFP-DD 8 ملايين ، كان معظمها بتنسيق DR4 ؛
• في عام 2021 ، تم شحن أكثر من 60,000 وحدة متماسكة قابلة للتوصيل بسرعة 400 جيجابت في الثانية ، تم شحن معظمها QSFP-DD ZR;
• في عام 2021 ، زادت شحنات وحدات CFP200 المتماسكة بسرعة 2 جيجابت في الثانية بنسبة 17٪ لتصل إلى ما يزيد قليلاً عن 200,000 وحدة ، حيث زادت القدرة الاستيعابية لشركات تصنيع المعدات الأصلية الصينية فيبرمول بهذه السرعة لتطبيقات المترو البعيدة والمسافات الطويلة.

كما هو معروف سابقًا ، استحوذت Cisco أخيرًا على شركة Acacia بسعر 4.5 مليار. 

يتباطأ معدل نمو الوحدات الضوئية العادية ، لكن الوحدات البصرية المتماسكة تضاعفت. أفضل ما يفعله أكاسيا هو الجزء المتماسك تمامًا.

تُظهر بيانات Dell'Oro أن 400G ZR ستصل إلى 250,000 وحدة في عام 2026 ، بينما سيتم إنتاج 800G ZR أسرع من 400G ZR في البداية ، مما يؤدي إلى التطور السريع للمعدلات.

يمكن للوحدة المتماسكة المصغرة تدريجياً أن تلبي المتطلبات الموجزة والمفتوحة لـ DCI. سواء كانت ZR أو ZR + ، إما 400G أو 800G ، فإن الفرص المتاحة لسوق DCI تفوق التحديات.

وفي الختام

400G أجهزة الإرسال والاستقبال في Quad Small Form-Factor Pluggable - Double Density (QSFP-DD) القائمة على تقنية تعديل PAM4 أصبحت شائعة للتوصيل البيني للشبكة الضوئية 400G في مركز البيانات. 400 جرام من ZR و DR4 و FR4 و LR4 و SR8 QSFP-DD يمثل بصريًا تقنية PAM4 في تطبيق 400G Ethernet. FiberMall هو مورد محترف متكامل للاتصالات الضوئية ، ويقدم حاليًا منتجات تشمل أجهزة إرسال واستقبال الألياف البصرية ، وكابلات DAC و AOC ، وكابلات الألياف الضوئية ، ومقسمات WDM و PLC ، وسلسلة الشبكات الأخرى. أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 400G DR4 / FR4 / LR4 / SR8 / ZR متوفرة في FiberMall وأنت مرحب بك دائمًا للاتصال بنا أو زيارة موقعنا على الإنترنت.