Transceptor óptico 400G: la corriente principal del futuro centro de datos

El transceptor óptico 400G es un producto de módulo óptico con una velocidad de transmisión de 400 Gbps, que actualmente es un producto avanzado en el campo de la transmisión de alta velocidad. El tipo de paquete principal actual es QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density), que se usa ampliamente en centros de datos de alto rendimiento, redes de comunicación, computación a gran escala, computación en la nube y otros campos.

Por qué 400G está ganando adopción masiva

Lo primero y más importante es el aumento de la demanda. Las plataformas de innovación abierta, la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático y el almacenamiento en la nube se han combinado para impulsar un crecimiento exponencial del tráfico. A medida que los grandes centros de datos hacen la transición a infraestructuras más rápidas y escalables, la conectividad de alta capacidad es esencial para mantenerse al día con la creciente cantidad de usuarios, dispositivos y aplicaciones. La red 100G ha superado la demanda de aplicaciones y ha surgido la red 400G.

Crecimiento del tráfico de red

El segundo es la reducción de costos. Gordon Moore, cofundador de Intel, ideó la Ley de Moore, prediciendo que la cantidad de transistores que pueden caber en un circuito integrado se duplica cada 18 meses, lo que sustenta el éxito de la industria de los semiconductores durante más de medio siglo. La “Ley de Moore en óptica” también existe en el campo de la optoelectrónica. Los módulos ópticos de corto alcance evolucionan una generación cada cuatro años más o menos, reduciendo a la mitad el costo del bit y el consumo de energía. En la actualidad, la tecnología 400G ha sido muy madura, lo que puede reducir en gran medida los costos de adquisición de los clientes y los costos de operación y mantenimiento.

Ley de Moore en óptica

Por qué elegir el paquete QSFP-DD

Para lograr velocidades más altas, los módulos ópticos generalmente usan tres formas: aumentar la velocidad del dispositivo óptico (velocidad en baudios más alta), aumentar la cantidad de canales (múltiples carriles) y adoptar tecnología de modulación de orden superior para reducir el costo de transmisión por bit. . Los módulos de 400G tienen una ruta técnica relativamente clara: se utilizan señales PAM8 de 50*4G para completar la transmisión de 400G, pero ha surgido una variedad de opciones en la etapa inicial de los estándares de empaquetado de módulos: CFP8, OSFPy QSFP-DD: CFP8, OSFP y QSFP-DD, entre los cuales QSFP-DD ha ocupado el mercado de 400G con mayor densidad, menor consumo de energía y mejor ecología.

El camino técnico de los módulos ópticos para aumentar la tasa.

¿Cuáles son los principales modelos de Transceptores ópticos 400G

Transceptor 400G SR8

Los módulos ópticos 400G SR8 de FiberMall cumplen con el protocolo estándar IEEE 802.3cm y cumplen con los requisitos de enlaces de transmisión de 70 m OM3 y 100 m OM4/OM5. El módulo utiliza una interfaz MPO multimodo estándar de 16 núcleos y consta de un componente óptico de transceptor, un controlador VCSEL, un amplificador de transimpedancia (TIA), un chip de servicio PAM4 (oDSP), un controlador y otros seis componentes. Cada componente óptico y eléctrico de 8 canales en el lado del transceptor se coloca en un paquete QSFP-DD a través de un diseño de ingeniería compacto.

Diagrama de bloques del módulo óptico 400G SR8

El módulo óptico 400GE-SR8 tiene 8 canales, cada uno de los cuales transporta señales de 53.125 Gbps con modulación de alto orden PAM4, y el oDSP dentro del módulo realiza funciones de recuperación de reloj y modelado y acondicionamiento de señales.

Módulo óptico 400G DR4, 400G DR4+ y 400G FR4

Los módulos ópticos 400GE-DR4, DR4+ y FR4 de FiberMall cumplen con los protocolos estándar IEEE 802.3bs y 802.3cu con soluciones de diseño de hardware basadas en plataforma para cumplir con los requisitos de enlace de transmisión de 500 m y 2 km, respectivamente. Los módulos ópticos 400G DR4, DR4+ y 400G FR4 se muestran en el siguiente diagrama de bloques. El módulo 400GE-DR4/DR4+ usa un conector MPO estándar de 12 núcleos y el módulo 400G FR4 usa un conector LC doble estándar. El módulo consta principalmente de componentes ópticos para transceptor y transmisor, controlador EML, amplificador de transimpedancia (TIA), chip de servicio PAM4 (oDSP), controlador y otras seis partes. El diseño del módulo utiliza una gama completa de componentes subyacentes desarrollados de forma independiente, que cubren una solución integral verticalmente integrada desde el chip óptico (EML, PD) hasta el chip eléctrico (Driver, TIA, oDSP).

Diagrama de bloques del módulo óptico 400G DR4 y 400G DR4+

Los transceptores ópticos 400G DR4, DR4+ y 400G FR4 tienen un total de 4 canales de señales ópticas, cada uno con señales de 106.25 Gbps. La señal eléctrica tiene 8 canales, cada canal lleva una señal de 53.125 Gbps. Las señales ópticas y eléctricas están moduladas por la modulación de alto orden PAM4, y la conversión de velocidad se realiza mediante el oDSP interno del módulo, que realiza simultáneamente funciones de recuperación de reloj y amplificación y acondicionamiento de la señal. Además, el módulo óptico 400GE-DR4/DR4+ está diseñado para salida de luz paralela y la señal óptica de 4 canales adopta el mismo diseño de longitud de onda; el módulo óptico 400GE-FR4 está diseñado para longitud de onda combinada, y la señal óptica de 4 canales adopta diferentes longitudes de onda y sale por el puerto óptico después de que el multiplexor de división de longitud de onda óptica sintetiza la señal óptica de 1 canal. En comparación con 100GE-CWDM4 y 100GE-PSM4, 400GE-DR4/DR4+ y FR4 pueden lograr tasas de transmisión de sistema más altas al aumentar la tasa de transmisión de señales ópticas y eléctricas de un solo canal y la cantidad de canales eléctricos al mismo tiempo.

Diagrama de bloques del módulo óptico 400G FR4

Módulos transceptores ópticos 400G LR8 y 400G ER8

El módulo 400G LR8/ER8/ER8 Lite consta de TOSA, ROSA, controlador EML, chip de servicio PAM4 (oDSP) y controlador. El diagrama de bloques del sistema se muestra a continuación. El conector del módulo recibe ocho señales eléctricas paralelas de 53.125 Gbps PAM4 de la placa. Después del procesamiento adaptativo del chip de procesamiento de señal digital (oDSP) en el módulo óptico, el controlador amplificó el láser semiconductor de 8 canales (TOSA), el láser semiconductor de 8 canales emitió señales láser estables y luego a través de la salida de onda combinada MUX , para lograr la conversión eléctrico-óptica de 8 canales.

Diagrama de bloques del módulo óptico 400G LR8 y 400G ER8

Transceptor óptico FiberMall 400G

FiberMall es un proveedor líder de soluciones de redes ópticas en China con capacidades de I+D, fabricación y servicio técnico líderes en la industria. Continuar brindando a los usuarios productos, soluciones y servicios de redes ópticas innovadores, eficientes y confiables.

Modelo del Producto	Descripción
QSFP-DD-400G-SR8	Módulos ópticos 400G 8nm el 400m DOM MPO/MTP MMF del transmisor-receptor de 850GBASE-SR100 QSFP-DD
QSFP-DD-400G-FR4	Módulos ópticos 400G 4nm los 400km DOM LC SMF del transmisor-receptor de 1310GBASE-FR2 QSFP-DD
QSFP-DD-400G-DR4	Módulos ópticos 400G 4nm los 400m DOM MTP/MPO SMF del transmisor-receptor de 1310GBASE-DR500 QSFP-DD
QSFP-DD-400G-LR4	módulos ópticos 400G 4nm el 400km DOM LC SMF del transmisor-receptor de 1310GBASE-LR10 OSFP-DD
QSFP-DD-400G-ER4	Duplex SMF 400nm los 4km de los módulos ópticos LC del transmisor-receptor de 1310GBASE-ER40 QSFP-DD
QSFP-DD-400G-ER8	Módulos ópticos 400G 8nm 400kmDOM LC SMF del transmisor-receptor de 1310GBASE-ER40 QSFP-DD
QSFP-DD-400G-XDR4	Módulos ópticos PAM400 4nm los 4km del transmisor-receptor de 1310GBASE-XDR2 QSFP-DD DOM MTP/MPO-12 SMF
QSFP-DD-400G-LR8	400GBASE-LR8 QSFP-DD Módulos ópticos PAM4 1310nm 10km DOM Duplex LC SMF
QSFP-DD-400G-PLR4	módulos ópticos 4nm el 100km del transmisor-receptor de 1310x10GBASE-LR OSFP-DD DOM MTP/MPO-12 SMF

En la era de la alta potencia informática, los centros de datos ultragrandes tienen una demanda cada vez mayor de ancho de banda. El módulo de comunicación óptica 400G se ha convertido en la mejor opción para mejorar el rendimiento del sistema y reducir los costos de ancho de banda. FiberMall offOfrece una línea completa de productos de módulos ópticos 400G que van desde 100 m hasta 40 km, lo que brinda una solución completa para redes de centros de datos 100G/400G e interconexiones de centros de datos para su uso en una amplia variedad de escenarios de redes, incluidas redes de centros de datos, redes metropolitanas de alojamiento integrado, y redes de transmisión de alta capacidad y larga distancia.