400G 光トランシーバー: 未来のデータセンターの主流

400G光トランシーバは、伝送速度400Gbpsの光モジュール製品で、現在の高速伝送分野の先進製品です。 現在の主流のパッケージ タイプは QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) で、高性能データ センター、通信ネットワーク、大規模コンピューティング、クラウド コンピューティングなどの分野で広く使用されています。

400G が広く採用されている理由

まず第一に、需要の増加です。 オープン イノベーション プラットフォーム、人工知能 (AI)、機械学習、およびクラウド ストレージが組み合わされて、トラフィックが指数関数的に増加しています。 大規模なデータセンターがより高速でスケーラブルなインフラストラクチャに移行するにつれて、ユーザー、デバイス、およびアプリケーションの増加に対応するには、大容量の接続が不可欠です。 100G ネットワークはアプリケーションの需要を上回り、400G ネットワークが出現しました。

ネットワーク トラフィックの増加

18つ目はコスト削減です。 インテルの共同創設者であるゴードン・ムーアは、ムーアの法則を思いつき、集積回路に収まるトランジスタの数は 400 か月ごとに XNUMX 倍になると予測し、半世紀以上にわたって半導体産業の成功を支えてきました。 「光学におけるムーアの法則」はオプトエレクトロニクスの分野にも存在します。 短距離光モジュールは約 XNUMX 年ごとに XNUMX 世代進化し、ビット コストと消費電力が半減します。 現在、XNUMXGテクノロジーは非常に成熟しており、顧客の調達コストと運用および保守コストを大幅に削減できます。

光学におけるムーアの法則

QSFP-DD パッケージを選ぶ理由

より高いレートを達成するために、光モジュールは一般に400つの方法を使用します。光デバイスのレートを上げる（ボーレートを高くする）、チャネル数を増やす（マルチレーン）、および高次変調技術を採用してビットあたりの伝送コストを削減することです。 . 8G モジュールには比較的明確な技術的ルートがあります。50*4G PAM400 信号を使用して 8G 伝送を完了しますが、モジュール パッケージング標準の初期段階でさまざまなオプションが登場しました: CFPXNUMX、 OSFP、および QSFP-DD: CFP8、OSFP、および QSFP-DD のうち、QSFP-DD は高密度、低消費電力、および優れたエコロジーで 400G 市場を占めています。

速度を上げるための光モジュールの技術パス

主なモデルは何ですか 400G 光トランシーバー

400G SR8 トランシーバー

FiberMall の 400G SR8 光モジュールは、標準 IEEE 802.3cm プロトコルに準拠し、70m OM3 および 100m OM4/OM5 伝送リンクの要件を満たしています。 このモジュールは、標準の 16 コア マルチモード MPO インターフェイスを使用し、トランシーバー光コンポーネント、VCSEL ドライバー、トランスインピーダンス アンプ (TIA)、PAM4 サービス チップ (oDSP)、コントローラー、およびその他 8 つのコンポーネントで構成されます。 トランシーバー側の各 XNUMX チャネル光および電気コンポーネントは、コンパクトなエンジニアリング設計により QSFP-DD パッケージに配置されています。

400G SR8 光モジュールのブロック図

400GE-SR8 光モジュールには 8 つのチャネルがあり、それぞれが PAM53.125 高次変調で 4Gbps 信号を伝送し、モジュール内の oDSP はクロック回復と信号整形および調整機能を実行します。

400G DR4、400G DR4+、および 400G FR4 光モジュール

FiberMall の 400GE-DR4、DR4+、および FR4 光モジュールは、標準の IEEE 802.3bs および 802.3cu プロトコルをプラットフォームベースのハードウェア設計ソリューションで満たし、それぞれ 500m および 2km の伝送リンク要件を満たします。 400G DR4、DR4+、および 400G FR4 光モジュールを以下のブロック図に示します。 400GE-DR4/DR4+ モジュールは標準の 12 コア MPO コネクタを使用し、400G FR4 モジュールは標準のデュアル LC コネクタを使用します。 モジュールは主に、送受信機用の光部品、EMLドライバ、トランスインピーダンスアンプ（TIA）、PAM4サービスチップ（oDSP）、コントローラ、その他XNUMXつの部品で構成されています。 モジュール設計は、光学チップ (EML、PD) から電気チップ (ドライバー、TIA、oDSP) までのエンドツーエンドの垂直統合ソリューションをカバーする、独自に開発された基礎コンポーネントの全範囲を使用します。

400G DR4 および 400G DR4+ 光モジュールのブロック図

400G DR4、DR4+、および 400G FR4 光トランシーバーには合計 4 つの光信号チャネルがあり、それぞれが 106.25Gbps 信号を伝送します。 電気信号には 8 つのチャネルがあり、各チャネルは 53.125Gbps の信号を伝送します。 光信号と電気信号はどちらも PAM4 高次変調によって変調され、レート変換はモジュールの内部 oDSP によって実現され、クロック回復と信号増幅および調整機能を同時に実行します。 さらに、400GE-DR4/DR4+ 光モジュールはパラレル光出力用に設計されており、4 チャネル光信号は同じ波長設計を採用しています。 400GE-FR4光モジュールは結合波長用に設計されており、4チャネル光信号は異なる波長を採用し、光波長分割マルチプレクサが1チャネル光信号を合成した後、光ポートによって出力されます。 100GE-CWDM4 および 100GE-PSM4 と比較して、400GE-DR4/DR4+ および FR4 は、光および電気の単一チャネル信号の伝送速度と電気チャネルの数を同時に増加させることにより、より高いシステム伝送速度を実現できます。

400G FR4 光モジュールのブロック図

400G LR8 および 400G ER8 光トランシーバー モジュール

400G LR8/ER8/ER8 Lite モジュールは、TOSA、ROSA、EML ドライバー、PAM4 サービス チップ (oDSP)、およびコントローラーで構成されます。 システムブロック図を以下に示します。 モジュール コネクタは、ボードから 53.125 つのパラレル 4Gbps PAM8 電気信号を受信します。 光モジュール内のデジタル信号処理チップ (oDSP) の適応処理の後、ドライバーは 8 チャネル半導体レーザー (TOSA) を増幅し、8 チャネル半導体レーザーは安定したレーザー信号を出力し、MUX 結合波出力を介して出力します。 、XNUMXチャンネルの電気光変換を実現します。

400G LR8 および 400G ER8 光モジュールのブロック図

ファイバーモール 400G 光トランシーバー

FiberMall は、業界をリードする研究開発、製造、および技術サービス機能を備えた中国の主要な光ネットワーク ソリューション プロバイダーです。 革新的で効率的で信頼性の高い光ネットワーク製品、ソリューション、およびサービスをユーザーに提供し続けます。

製品モデル	説明
QSFP-DD-400G-SR8	400GBASE-SR8 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール 400G 850nm 100m DOM MPO/MTP MMF
QSFP-DD-400G-FR4	400GBASE-FR4 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール 400G 1310nm 2km DOM LC SMF
QSFP-DD-400G-DR4	400GBASE-DR4 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール 400G 1310nm 500m DOM MTP/MPO SMF
QSFP-DD-400G-LR4	400GBASE-LR4 OSFP-DD 光トランシーバー モジュール 400G 1310nm 10km DOM LC SMF
QSFP-DD-400G-ER4	400GBASE-ER4 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール LC デュプレックス SMF 1310nm 40km
QSFP-DD-400G-ER8	400GBASE-ER8 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール 400G 1310nm 40kmDOM LC SMF
QSFP-DD-400G-XDR4	400GBASE-XDR4 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール PAM4 1310nm 2km DOM MTP/MPO-12 SMF
QSFP-DD-400G-LR8	400GBASE-LR8 QSFP-DD 光トランシーバー モジュール PAM4 1310nm 10km DOM デュプレックス LC SMF
QSFP-DD-400G-PLR4	4x100GBASE-LR OSFP-DD 光トランシーバ モジュール 1310nm 10km DOM MTP/MPO-12 SMF

コンピューティング能力が高い時代において、超大規模データセンターでは帯域幅に対する需要が高まっています。 400G 光通信モジュールは、システム パフォーマンスを向上させ、帯域幅のコストを削減するための最良の選択肢になりました。 ファイバーモール off400m から 100km までの 40G 光モジュール製品のフルラインを提供し、データセンター ネットワーク、メトロポリタン統合ホスティング ネットワーク、大容量で長距離の伝送ネットワーク。