Übersicht über 400G ZR, DR4, FR4, LR4, SR8 QSFP-DD Optischer Transceiver

Optische Transceiver sind Schlüsselgeräte zur Realisierung optischer Netzwerkverbindungen im Rechenzentrum. Da die Anzahl und Dichte der Ports zunimmt, müssen Rechenzentren die Kosten für optische Module berücksichtigen, da diese voraussichtlich fast die Hälfte der Kosten für optische Netzwerke in IDC ausmachen. Derzeit sind die neu errichteten Rechenzentren großer Internetunternehmen planen den Übergang zu 400G Ethernet. Optische 400G-QSFP-DD-Module sind die gebräuchlichsten optischen Lösungen für die 400G-Netzwerkkonnektivität mit hoher Datenrate. In diesem Beitrag wird eine kurze Einführung in die 400G-QSFP-DD-Optik gegeben.

Was ist QSFP-DD im 400G-Transceiver-Modul?

QSFP-DD, eine Abkürzung für Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP) – Double Density (DD) ist ein Hot-Plug-fähiger Hochgeschwindigkeits-Formfaktor, der von der QSFP-DD MSA-Gruppe als wichtiger Bestandteil der optischen Kommunikationsbranche zur Erzielung hochdichter Netzwerke definiert wird. Als beste Option für den optischen 400G-Transceiver-Formfaktor ermöglicht dieser QSFP-DD-Anschluss Rechenzentren ein effektives Wachstum und die Erweiterung der Cloud-Kapazität nach Bedarf. 

QSFP-DD ist vorwärts- und abwärtskompatibel mit dem QSFP-Port und auch mit dem vorhandenen Optische QSFP28-Module und AOC/DAC usw. Die elektrische Schnittstelle eines QSFP-DD-Steckers besteht aus 8 elektrischen Spuren, die jeweils mit einem NRZ-Signal mit 25 Gbit/s oder einem PAM50-Signal mit 4 Gbit/s betrieben werden, was einer Gesamtbandbreite von 200 Gbit/s oder 400 Gbit/s entspricht. QSFP-DD kann eine aggregierte Bandbreite von bis zu 14.4 Tbit/s in einem einzigen Switch-Steckplatz erreichen.

Optische Schnittstelle

Optische Signalrate

Übertragungsmodus

Normen

Elektrische Signalrate

Formfaktor

400G-SR16

16*26.5 Gbit/s NRZ

100m MM

802.3bs

16*26.5 Gbit/s NRZ

CDFP/CFP8

400G-FR8

8λ*53 Gbit/s PAM4

2 km SM

802.3bs

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-LR8

8λ*53 Gbit/s PAM4

10 km SM

802.3bs

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-SR8

8λ*53 Gbit/s PAM4

100m MM

802.cm

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-SR4.2

4*2λ*53 Gbit/s PAM4

100m MM(2λ)

802.3 cm

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-DR4

4*106Gbit/s PAM4

500m SM

802.3bs

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-FR4

4*106Gbit/s PAM4

2 km SM

100G /λ MSA

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-LR4

4*106Gbit/s PAM4

10 km SM

TBD

8*53 Gbit/s PAM4

QSFP DD/OSFP

400G-ZR

DWDM+59.8Gbd DP-16QAM

>80 km DWDM

OIF

 

QSFP DD/OSP

Δ Technische Indikatoren für verschiedene 400G-Glasfaser-Transceiver-Typen

 

Was sind die gängigen 400G-Transceivertypen auf dem Markt?

● 400G DR4 QSFP-DD-Transceiver

400GDR4 ist ein optisches Transceivermodul, das für die 400G-Ethernet-Rechenzentrumsverbindung im QSFP-DD-Formfaktor (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density) entwickelt wurde. Auf der Senderseite wandelt dieses DR4-Modul 8 Kanäle mit 50 Gbit/s (PAM4) elektrischen Signalen in 4 Kanäle mit parallelen optischen Ausgangsdaten um, die jeweils eine Datenrate von 100 Gbit/s für eine aggregierte Bandbreite von 400 Gbit/s ermöglichen. Auf der Empfängerseite wandelt der optische Transceiver 4 Spuren paralleler optischer Daten mit 100 Gbit/s pro Spur in aggregierte 400 Gbit/s um, um 8 Spuren mit 50 Gbit/s elektrischem PAM4-Ausgangssignal zu unterstützen.

QSFP-DD-400G-DR4 400G QSFP-DD DR4 optisches Transceiver-Modul mit MTP/MPO-Anschluss und 1310 nm SMF

FiberMall 400G DR4 QSFP-DD optisches Transceiver-Modul 

Das 400 G QSFP-DD DR4 Das Glasfasermodul realisiert die Übertragung über SMF(Single-Mode-Faser) mit einem MPO-12-Anschluss. Normalerweise unterstützt der 400G-Transceiver mit dem Formfaktor QSFP-DD DR4 eine maximale Übertragungsentfernung von 500 Metern bei einer Mittenwellenlänge von 1310 nm. Das Produkt ist mit digitalen Diagnosefunktionen gemäß ausgestattet 400 G QSFP-DD Multi-Source-Vereinbarung (MSA).

400G QSFP-DD DR4 Einführung und Anwendung

● 400G FR4 QSFP-DD Optischer Transceiver

Das 400GBASE-FR4-Modul ist ein 400-Gbit/s-Hot-Plug-Transceiver im QSFP-DD-Formfaktor, der 8 elektrische Hochgeschwindigkeitsschnittstellen zum Anschluss an den Host unterstützt. Der 400GFR4 Der Transceiver verfügt über 4 unabhängige Spuren auf CWDM4-Mittelwellenlängen von 1271/1291/1311/1331 nm mit 100 Gbit/s pro Spur. In den DSP- und EML-Lasern werden 4 ungekühlte 100-Gbit/s-CWDM-EMLs als optisches Laufwerk mit optischem Multiplexer verwendet. Es ist mit einem Duplex-LC-Anschluss für die optische Schnittstelle ausgestattet, um eine Übertragung von bis zu 2 km für 400G-Ethernet-Verbindungen über Singlemode-Glasfaser (SMF) zu unterstützen. 400GFR4 Das QSFP-DD-Glasfaser-Transceiver-Modul folgt einem ähnlichen Protokoll 100G Single Lambda MSA-Spezifikation für 400GFR4 und QSFP-DD-MSA Spezifikation.

400G QSFP-DD FR4 optisches Modul mit Duplex-LC-Anschluss


Δ Diagramm des 400G FR4 QSFP-DD Transceiver-Moduls mit Duplex-Faser

 

● 400G LR4 QSFP-DD Transceiver-Modul

400GBase LR4-Glasfasermodule sind mit einem integrierten Gearbox-Chip ausgestattet Multiplext die elektrischen Eingangsdaten der beiden Kanäle in ein einkanaliges Ausgangssignal und moduliert es dann zum optischen Empfängerende. Konkret wandelt das DSP-Basisgetriebe 8 Kanäle mit 25GBaud PAM4-Signalen in 4 Kanäle mit 50GBaud (PAM4)-Signalen um ein SMF (Singlemode-Faser) Kabel mit Duplex-LC-Anschlüssen. Das 400G LR4 Das Transceiver-Produkt verfügt über FEC und eine vollständige digitale Echtzeit-Diagnoseüberwachung und unterstützt eine Übertragungsentfernung von bis zu 10 km. It definiert a 400Gb/s PHY für den Betrieb auf den vier CWDM-Mittelwellenlängen von 1271, 1291, 1311 und 1331 nm. Der 400G LR4-Transceiver von FiberMall hat die gleiche Funktion und Qualität wie der Cisco 400G-Transceiver und der Arista 400G-Transceiver und ist besser kompatibel.

400 G QSFP-DD LR4

FiberMall 400G QSFP-DD LR4 Optischer Transceiver

● 400G SR8 optischer Transceiver 

400G SR8 ist ein Quad Small Form Factor Pluggable – doppelte Dichte Glasfaser-Transceiver, der der IEEE 802.3bs-Spezifikation entspricht. Dieses Modul offERS 8 parallel Sender und Empfänger Gassen, wo 400-Gigabit-Ethernet-Signal übertragen wird. Jeder dieser 8 unabhängigen Kanäle ist in der Lage, 53.125 Gbit/s zu übertragen(PAM4) dAta r um eine Gesamtbandbreite von 400 Gbit/s auf 100 Metern OM3-Multimode-Glasfaserkabel mit MTP/MPO-16-Anschluss zu aggregieren. Die mittlere Wellenlänge der 8 unabhängigen Kanäle beträgt 850 nm. Ähnlich wie das optische Modul DR4, FR4, LR4 QSFP-DD 400G, 400G SR8 ist mit der QSFP-DD MSA-Spezifikation kompatibel und IEEE 802.3bs Protokoll. 

Was ist der Unterschied zwischen 400G QSFP-DD FR4 und 400G QSFP-DD FR8?

Zuverlässigkeit

Das 400G QSFP-DD FR4 hat eine Baudrate von 53.125 GBd und das 400G QSFP-DD FR8 hat eine Baudrate von 26.5625 GBd. Mit zunehmender Baudrate steigen die MPI-Kosten und die CD-Kosten von PAM4 allmählich an und stehen vor der Herausforderung eines langfristig zuverlässigen Betriebs, was eine robustere FEC erfordert und Interoperabilitätsprobleme angeht. Beide optischen Module verwenden KP4 FEC, 400G QSFP-DD FR4 mit >80 % Marge pro Kanal und 400G QSFP-DD FR8 mit >90 % Marge pro Kanal, 400G QSFP-DD FR8 ist im Vergleich zu anderen zuverlässiger.

Modulation

Sowohl 400G QSFP-DD FR4 als auch 400G QSFP-DD FR8 sind 8-Kanal-PAM53-Modulation mit 4 Gbit/s auf der elektrischen Seite, und der Unterschied liegt auf der optischen Seite. Die optische Portseite des FR8 verwendet eine 8-Kanal-PAM53-Modulation mit 4 Gbit/s; Die optische Schnittstellenseite von FR4 verwendet vier Kanäle mit 106 Gbps PAM4-Modulation. Intern multiplext der Gearbox-Chip die beiden elektrischen Schnittstelleneingänge in ein Signal und moduliert sie dann auf die optische Schnittstelle. Daher ist die Rate der optischen Schnittstellenseite doppelt so hoch wie die der elektrischen Schnittstellenseite, nämlich vier Kanäle von 106 Gbps PAM4-Signalen. Das 50G-PAM4 wird auf 100G-PAM4-Modulation aufgerüstet, und die Dispersionstoleranz wird reduziert.

Die optische Portseite des FR8 verwendet eine 8-Kanal-PAM53-Modulation mit 4 Gbit/s
Die optische Schnittstellenseite von FR4 verwendet vier Kanäle mit 106 Gbps PAM4-Modulation

DSP-Latenz

Das 400G QSFP-DD FR4 verwendet intern eine 8:4-Gearbox, was zu einer schlechten Latenzleistung von etwa 102 ns führt, während das 400G QSFP-DD FR8 nur etwa 84 ns Latenz hat. Daher hat 400G QSFP-DD FR8 eine bessere Latenzleistung. Das 400G QSFP-DD FR8 eignet sich besser für Szenarien, die Hochleistungs-Computing erfordern.

Energieverbrauch

Einerseits das 400G QSFP-DD FR8 offers verbesserte Linkbudgets. Andererseits führt die Verwendung von mehr Lasern dazu, dass die Module mehr Strom verbrauchen, die Lasergesamtkosten pro Modul höher sind und das optische Gehäuse komplexer ist, was zu einer geringeren Leistung und höheren Produktionskosten führt. Im Gegensatz dazu hat das 400G QSFP-DD FR4 einen geringeren Stromverbrauch und einfachere Wärmebehandlungsfähigkeiten.

ProjekteFR4FR8
Baud53.125 GBd26.5625 GBd
DSP-Latenz≈102ns größer≈84ns kleiner
MPI-KostenArmMesse
CD-KostenArmMesse
KP4 FEC-Margezuverlässigsehr zuverlässig
EnergieverbrauchniedrigHighs
ÜbertragungsleistungMessegut

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das optische 8-Wege-400G-QSFP-DD FR8 offbietet im Vergleich zum 400G QSFP-DD FR4 in allen Aspekten eine bessere Übertragungsleistung, ist jedoch in Bezug auf Stromverbrauch und Kosten etwas unterlegen. 400G QSFP-DD FR4 eignet sich für kommerzielle Rechenzentren, während 400G QSFP-DD FR8 eher für Hochleistungs-Computing geeignet ist.

Laut der Forschung von Lightcounting, einer Marktforschungsorganisation in der optischen Kommunikationsbranchetry, auf dem globalen Markt für optische Transceiver, wird FiberMall die globale Marktnachfrage und Lieferungen für optische Transceiver im Jahr 2021 analysieren und zusammenfassen.

Es entsteht ein steckbarer Markt

Der jüngste Forschungsbericht von LightCounting zeigt kürzlich, dass der Umsatz mit optischen Ethernet-Transceivern im Jahr 4.6 2021 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer Steigerung von 25 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. LightCounting geht davon aus, dass sich die CAGR (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate) des Marktes im Zeitraum 14–2022 auf 2027 % verlangsamen wird, aber selbst bei dieser bescheidenen Wachstumsrate wird das Segment bis 10 immer noch 2027 Milliarden US-Dollar erreichen.

Was treibt das Wachstum an?

Tatsächlich haben sich die Anbieter optischer Transceiver in nur wenigen Monaten von den Auswirkungen von COVID-19 Anfang 2020 erholt, und die Nachfrage nach Produkten von 1 GbE bis 400 GbE übertraf ihre Erwartungen für das Gesamtjahr. „Mit steigender Flut haben sogar die Verkäufe von optischen 1-GbE-Transceivern zugenommen, ganz zu schweigen von 10G- und 40G-Produkten.“ Die Nachfrage nach traditionellen Niedrigpreisprodukten begann Ende 2020 zu sinken, nahm jedoch im ersten Halbjahr 2021 unerwartet wieder zu. Höchstwahrscheinlich ist die neue und möglicherweise letzte Welle der Nachfrage nach traditionellen Produkten mit niedrigen Tarifen auf die Modernisierung von Unternehmens- und Telekommunikationsnetzwerken zurückzuführen, die sich aufgrund von COVID-19 größtenteils verzögert hat.

Ein weiterer wichtiger Faktor für das Marktwachstum ist die sehr starke Nachfrage nach optischen 200GbE- und 400G-Modulen. Google begann vor drei Jahren mit der Bereitstellung optischer 400G-Module, während Amazon im Jahr 3 begann und Meta (ehemals Facebook) die Bereitstellung von 2020G auf 200 verschob, was enorme Auswirkungen auf den Markt hatte. Darüber hinaus trug auch der erste Verkauf von 2021x2G optischen Modulen an Google zum Marktwachstum im Jahr 400 bei. Diese Dynamik wird voraussichtlich bis 2021 anhalten, LightCounting prognostiziert jedoch ein langsameres Wachstum für 2022–2023.

jährliches Umsatzwachstum bei optischen Ethernet-Transceivern

LightCounting weist darauf hin, dass sein Prognosemodell auf Annahmen über das Bandbreitenwachstum für optische Ethernet-Verbindungen in zahlreichen Anwendungen basiert. Darüber hinaus hat LightCounting auch den Verbrauch optischer Module für jedes der zehn größten Cloud-Computing-Unternehmen modelliert. LightCounting schätzt beispielsweise, dass Amazon die Bandbreite seines Rechenzentrumsnetzwerks durch ein massives Upgrade auf 400G-Konnektivität in den Jahren 2020 und 2021 nahezu verdoppeln wird. Längerfristig wird erwartet, dass das Bandbreitenwachstum auf 40 % pro Jahr oder eine Verdoppelung alle zwei Jahre zurückgeht Jahre oder so.

Gleichzeitig erhöhte LightCounting auch seine Erwartungen für 800G- und 1.6T-Produkte. LightCounting stellte fest, dass konservative Prognosen für Märkte geeignet sind, die zu Volatilität neigen, da sie dabei helfen, unerwartete Nachfragerückgänge und wirtschaftliche Abschwünge zu erklären. Es ist ungewöhnlich, dass die Pandemie für die optische Modulbranche insgesamt gut ist. Der Ethernet-Markt erreichte von 18 bis 2011 eine CAGR von 2021 %, ohne großen Rückgang. Vor diesem Hintergrund ist eine CAGR von 14 % für 2022–2027 eine sehr vernünftige Annahme.

vierteljährliche kohärente Hafenverladungen

Laut dem Q400 2021 Transport Application Report des Forschungsunternehmens Cignal AI stiegen die Auslieferungen von 4G ZR/ZR+-Modulen im vierten Quartal 2021 stark an, da Cisco (Acacia) und Marvell ihre Produktionskapazität rasch erweiterten. Allerdings übersteigt die Nachfrage von Cloud-Dienstleistern immer noch das Angebot, das in diesem Jahr zunehmen wird, da die Produktion von Anbietern wie Ciena, NeoPhotonics und II-VI steigt. Cignal AI geht davon aus, dass die Auslieferungen von 400G ZR/ZR+-Modulen im Jahr 200 um 2022 % steigen werden, da Cloud-Betreiber wie Microsoft, Amazon und Google sowie traditionelle Netzwerkbetreiber wie AT&T, Windstream und COLT groß angelegte Bereitstellungen einführen .

Scott Wikinson, der leitende Optikanalyst von Cignal AI, sagte: „Cloud-Dienstanbieter und Telekommunikationsbetreiber nehmen aufgrund der kommerziellen Verfügbarkeit steckbarer kohärenter 400G-Module grundlegende Änderungen an ihren Netzwerkarchitekturen vor. Sendungen der 400GZR Modul wächst rasant und bisher stammten mehr als die Hälfte der Lieferungen aus dem vierten Quartal.“

Weitere Highlights aus dem Q4 2021 Transport Application Report:

  • Da steckbare kohärente Module die Lieferantenlandschaft neu gestalten, wächst die Zahl kohärenter Ports, die direkt von Betreibern beschafft werden, schnell.
  • Bei Lieferungen von steckbaren 60G-ZR-Modulen der Generation 400C bestehen immer noch Lieferengpässe, da bisher nur zwei Lieferanten nahezu die gesamte Nachfrage decken können.
  • Ciena bleibt der größte Anbieter hochmoderner kohärenter Gen90P 800G-Ports, obwohl die Lieferungen von Infinera- und ICE6-Produkten schnell wachsen.
  • Der Umsatz mit kompakten Modulen in Nordamerika stieg im Jahr 25 um 2021 %, und Cienais ist Marktführer in dieser Kategorie.
  • Nur HW erzielte im Jahr 2021 ein Packet-OTN-Umsatzwachstum. Nokias kontinuierliche Investitionen in sein OTN-Produktportfolio haben es zum führenden OTN-Anbieter in Europa und den USA gemacht, wo das Unternehmen am besten positioniert ist, um das Geschäft von HW zu gewinnen.
Gesamtumsatz mit optischen Komponenten nach Unternehmen

Laut dem neuesten Optical Components Report von Cignal AI treiben die Investitionsausgaben von Cloud-Dienstanbietern für Hyperscale-Rechenzentren das Umsatzwachstum bei optischen Datenkommunikationskomponenten um 27 % voran, und das Wachstum erreichte im Jahr 4.7 2021 Milliarden US-Dollar und übertraf damit das Umsatzwachstum bei Komponenten für Telekommunikation, Konsum und Industrieoptik Anwendungen.

Die Auslieferungen von Modulen verdoppelten sich im Jahr 2021 auf ein Rekordniveau, da die Nachfrage großer Cloud-Anbieter und einiger Unternehmenskunden von 100G auf 400GbE umstieg. „Der Übergang zu 400 GbE ist in vollem Gange und die steckbare kohärente 400 Gbit/s-Technologie revolutioniert das Design optischer Netzwerke, die Rechenzentren verbinden“, sagte Scott Wilkinson, leitender Optikanalyst bei Cignal AI. „Die Geschwindigkeit von 400 Gbit/s wird im Jahr 2022 das Ausgaben- und Bandbreitenwachstum innerhalb und außerhalb des Rechenzentrums vorantreiben.“

Anwendungsszenarien für optische 400G-Transceiver

Mit der zunehmenden Reife von Industriestandards und Netzwerkanforderungen haben optische 400G-Module die Entwicklung der optischen Kommunikationsindustrie angeführt, insbesondere in den folgenden drei Anwendungsszenarien, die immer mehr Aufmerksamkeit erregen: Rechenzentren, Stadtnetze und Langstrecken-High- Kapazität Übertragungsnetze.

Datacenter

Network Optical Module Solution für 400-GB-Rechenzentren (Hintergrund: Schnelles Wachstum des Ost-West-Verkehrs)

Bis 2021 werden etwa 70 Prozent des Ost-West-Verkehrs von Rechenzentren innerhalb des Rechenzentrums verbleiben, wobei die Wachstumsraten voraussichtlich deutlich höher sein werden als der Nord-Süd-Verkehr und der Verkehr zwischen Rechenzentren, was die Nachfrage nach optischen Hochgeschwindigkeitsmodulen stark erhöht.

Nordamerikanische OTT-Kunden planen, 400 mit der Bereitstellung von 2020G-Lösungen zu beginnen. Ab der ersten Hälfte des Jahres 2019 initiierten chinesische OTT-Kunden auch den ersten 400G-Test in China, an dem mehrere Anbieter von optischen 400G-Modulen beteiligt waren.

Bereitstellung von 400G-Lösungen

Metropolitan Bearer Network

400G optische Modullösung für MAN (Hintergrund: Neue Dienste treiben das Verkehrswachstum im 5G-Zeitalter voran)

Mit der rasanten Entwicklung von 5G haben neue Dienste, darunter Ultra-High-Definition-Video, Internet der Dinge, VR/AR und Internet der Fahrzeuge, neue Anforderungen an Trägernetze gestellt: ultrahohe Bandbreite, massive Verbindungen, ultra-niedrig Latenz und hohe Zuverlässigkeit.

Die bestehenden 100-GE-Ports in Metronetzen können die Aggregations- und Kernschichten, die Ultrabreitband erfordern, nicht unterstützen, und die Nachfrage nach optischen 400-GE-Verbindungslösungen ist gestiegen.

400G optische Transceiver-Lösung für MAN

Nehmen Sie als Beispiel das 5G-Trägernetz. Laut der Bandbreitenbewertung des Next Generation Mobile Network (NGMN) Consortium wird die Bandbreite der Zugangsschicht während der groß angelegten 50G-Kommerzialisierung von Metronetzen auf 200 GE und die Bandbreite der Kernschicht auf 400 GE/5 GE wachsen.

Die Bandbreite der Kernschicht wird auf 200GE 400GE anwachsen

Fernübertragungsnetze mit hoher Kapazität

400G optische Modullösungen für DWDM-Netze (Hintergrund: Verkehrswachstum erhöht Bandbreitendruck für Langstreckenübertragung)

Das Wachstum des Netzwerkverkehrs führt zu einer erhöhten Portbandbreite im Übertragungsnetzwerk. Für Langstrecken- und Breitbandübertragungen bietet die Wavelength Division Multiplexer (WDM)-basierte kohärente Übertragungstechnologie die beste Lösung.

Da kohärente 400G-Lösungen ausgereift sind, wird die Nachfrage nach kohärenten 400G-Ports über 2020 hinaus schnell wachsen.

Zwei Treiber treiben das Wachstum von kohärenten 400G-Ports voran: Wachstum der Netzwerkbandbreite und eine Zunahme der Anzahl von Client-400GE-Ports.

Laut dem Prognosebericht von LightCounting werden kohärente 400G-Ports in immer mehr Netzwerken verwendet und in den nächsten fünf Jahren das schnellste Wachstum verzeichnen.

Das optische 400G QSFP-DD DR4-Modul verwendet einen Standard-MPO-12-Anschluss, um bis zu 500 m über Singlemode-Glasfaser zu übertragen. Es kann auch an optische 100G-DR-Module angeschlossen werden. Es verwendet einen 1310-nm-EML-Sendertyp und einen PAM4-Pulsamplitudenmodulationsmodus.

Das optische 400G QSFP-DD DR4-Modul verwendet einen standardmäßigen MPO-12-Anschluss
Es verwendet den 1310-nm-EML-Sendertyp und den PAM4-Pulsamplitudenmodulationsmodus.

Vorteile des 400G QSFP-DD DR4 Silicon Photonics Optical Transceiver

Es gibt zwei Arten von optischen 400G-QSFP-DD-DR4-Modulen: traditionelle optisch-optische Chip-getrennte optische Module und die optisch-optischen Module mit integrierter optischer Silizium-Photonik, die in den letzten Jahren entstanden sind.

Das optische 400G-DR4-Silizium-Photonik-Modul verwendet normalerweise einen 7-nm-DSP-Chip, und der Stromverbrauch beträgt weniger als 10 W, was die grünen Anwendungsanforderungen des Rechenzentrums erfüllt. Im Vergleich zu herkömmlichen optischen Modulen mit einer 4-Kanal-100G-EML-Lösung benötigen optische 400G-DR4-Silizium-Photonik-Module nur eine oder zwei Lichtquellen, wodurch die Anzahl der Laser effektiv reduziert werden kann.

Das optische 400G-QSFP-DD-DR4-Silizium-Photonikmodul übernimmt den COB-Verpackungsprozess, der eine passive Kopplung zwischen der Glasfaser und dem optischen Siliziumchip ermöglicht, und das optimierte Design eliminiert TEC-Temperaturregelungskomponenten, wodurch die Massenproduktion einfacher und offensichtlicher wird Kostenvorteile.

Relevante Daten zeigen, dass das optische 400G-QSFP-DD-DR4-Silizium-Photonikmodul im Vergleich zu herkömmlichen optischen Transceivern 10 bis 30 % der Kosten einsparen kann. LightCounting, ein bekanntes Forschungsinstitut auf dem Markt für optische Kommunikation, sagte, dass der Markt für optische Hochgeschwindigkeitsmodule für die digitale Kommunikation im Jahr 6.5 voraussichtlich 2024 Milliarden US-Dollar erreichen wird und optische Silizium-Photonik-Module in großem Umfang kommerzialisiert werden Marktanteil wird 60% besetzen.

Für optische Hochleistungsgeräte ist ein optischer Silizium-Photonik-Chip der beste Weg, um die Einzelchip-Integration von photonischen und elektronischen Chips zu realisieren, die den Datenaustausch mit supergroßer Kapazität unter der Prämisse einer effektiven Kontrolle der Kosten und des Stromverbrauchs realisieren können.

Mit der allmählichen Reife der optischen Siliziumchip-Technologie wird der Marktanteil des optischen 400G-DR4-Siliziummoduls weiter zunehmen und unersetzliche Eigenschaften aufweisen.

Weitere Highlights des 4Q21 Optical Components Report:

  • Im Jahr 2021 beliefen sich die Auslieferungen des QSFP-DD-Datenkommunikationsmoduls auf 8 Millionen, von denen die meisten im DR4-Format waren;
  • Im Jahr 2021 wurden mehr als 60,000 steckbare kohärente Module mit 400 Gbit/s ausgeliefert, die meisten davon QSFP-DD ZR;
  • Im Jahr 2021 stiegen die Lieferungen von kohärenten CFP200-Modulen mit 2 Gbit/s um 17 % auf knapp über 200,000 Einheiten, da der chinesische OEM FiberMall die Kapazität mit dieser Geschwindigkeit für weiter entfernte U-Bahn- und Langstreckenanwendungen erhöhte.

Wie bereits bekannt, hat Cisco schließlich Acacia für einen Preis von 4.5 Milliarden übernommen. 

Investitionen in Optik, Silizium und Software

Die Wachstumsrate gewöhnlicher optischer Module verlangsamt sich, aber kohärente optische Module haben sich verdoppelt. Was Acacia am besten kann, ist genau der kohärente Teil.

Kohärente Schnittstellen und Plattformen von Acacia

Die Daten von Dell'Oro zeigen, dass 400G ZR im Jahr 250,000 2026 Einheiten erreichen wird, während 800G ZR zu Beginn schneller produziert werden wird als 400G ZR, was die schnelle Entwicklung der Raten vorantreibt.

kohärent 400 zr und 800 zr steckbar

Das schrittweise miniaturisierte kohärente Modul kann die prägnanten und offenen Anforderungen von DCI gerade noch erfüllen. Ob ZR oder ZR+, ob 400G oder 800G, die Chancen für den DCI-Markt überwiegen die Herausforderungen.

das DCI-Ökosystem
die DCI-Herausforderungen

Zusammenfassung

400G-Transceiver in Quad Small Form-factor Pluggable-Double Density (QSFP-DD) basierend auf der PAM4-Modulationstechnik sind für die optische 400G-Netzwerkverbindung in Rechenzentren populär geworden. 400G ZR, DR4, FR4, LR4 und SR8 QSFP-DD optisch veranschaulichen die PAM4-Technologie in 400G-Ethernet-Anwendungen. FiberMall ist ein professioneller integrierter Anbieter für optische Kommunikation, der derzeit Produkte wie Glasfaser-Transceiver, DAC- und AOC-Kabel, Glasfaserkabel, WDM- und SPS-Splitter und andere Netzwerkserien anbietet. 400G DR4/FR4/LR4/SR8/ZR optische Transceiver sind in FiberMall erhältlich und Sie können uns jederzeit kontaktieren oder unsere Website besuchen.

 

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