800G光トランシーバーの分類

800G光トランシーバーの量産は今年開始された。 ChatGPT などの AI テクノロジーの普及により、800G 光トランシーバーの市場需要はさらに増加し​​ました。 参考までに800G光トランシーバの情報を整理します。

800G=8*100G=4*200G したがって、シングルチャネルレートに応じて、シングルチャネル 100G と 200G の XNUMX つのカテゴリに分類できます。 対応するアーキテクチャを次の図に示します。
シングルチャネル 100G 光トランシーバは迅速に実装できますが、200G では光デバイスに対する要件が高くなります。 電気インターフェースでサポートされている現在の最大速度は 112Gbps PAM4 であるため、200G の単一チャネルの場合、変換にはギアボックスが必要です。

8X100GbE、2X200GbE

マルチモードの場合、伝送距離が800m未満の場合に対応する100G光トランシーバには主にXNUMXつの規格があります。
1) 800G SR8
VCSEL 方式を使用し、波長は 850nm、単一チャネル速度は 100Gbps PAM4 で、16 本のファイバーが必要です。 これは、チャネル数が 400 倍になった 4G SR16 のアップグレード版と言えます。 次の図に示すように、その光インターフェイスは MPO-2 または 12 列 MPO-XNUMX です。

MPO-16 または MPO-12 XNUMX 列

2) 800G SR4.2
この方式は 850nm/910nm の波長と双方向伝送を採用しており、モジュール内の DeMux を使用して 100 つの波長を分割します。 シングルチャネル速度は 4Gbps PAM8 で、8 本のファイバーが必要です。 SRXNUMX と比較すると、このソリューションのファイバーの数は半分に減ります。 そのブロック図を次の図に示します。

800G PAM4 CDR

その光インターフェイスは、MPO-12 インターフェイスを使用して次の図に示されています。

MPO-12 ビディ

シングルモードの場合、800G光トランシーバにはさまざまな規格があり、
1) 800G DR8、800G 2xDR4、および 800G PSM8
これら 8 つの規格の内部アーキテクチャは類似しており、8 つの Tx と 100 Rx を含み、単一チャネル レートが 16 Gbps で、XNUMX 本のファイバーが必要です。

800G-PSM8/DR8 トランシーバー アーキテクチャ OSFP/QSFP-DD

PSM8の伝送距離は100m、DR8と2*DR4の伝送距離は500mです。 2xDR4 の光インターフェイスは 2 MPO-12 で、下の図に示すように、400G DR4 光モジュールと相互接続して、データセンターのアップグレードを容易にすることができます。 PSM8 および DR8 の光インターフェイスは MPO-16 です。

デュアル MPO-12

2) 800G 2xFR4 および 2xLR4
これら 4 つの規格の内部構造は類似しており、100 つの波長を含み、単一チャネル速度は 4 Gbps です。 Mux によりファイバーの数が削減され、次の図に示すように XNUMX つのファイバーが必要になります。

デュアル 400G PAM CDR

これら 400 つのソリューションは、4/4/4/1271nm の CWDM1291 波長を使用する 1311G FR1331 および LR2 光トランシーバーへのアップグレードです。 4xFR2 は 2km の伝送距離をサポートし、4xLR10 は XNUMXkm の伝送距離をサポートします。 光インターフェースはデュアルCSまたはデュアルデュプレックスLCインターフェースを採用しています。

デュアル CS およびデュアル デュプレックス LC

3) 800G FR4
この方式では 200 つの波長が使用され、単一チャネル レートは 2Gbps で、次の図に示すように、XNUMXkm の伝送距離をサポートするには XNUMX 本の光ファイバが必要です。

800G PAM4 ～ 400G PAM4 ギアボックス ASIC

次の図に示すように、デュプレックス LC 光インターフェイスを使用します。

デュプレックス LC 光インターフェース

4) 800G FR8
このソリューションでは 8 つの波長が使用され、各波長の速度は 100 Gbps で、2 km の伝送距離をサポートするには 1271 本の光ファイバーが必要です (以下の図を参照)。 1291 つの波長チャネルはそれぞれ 1311/1331/1351/1371/1391/1411/XNUMX/XNUMXnm です。

800G FR8

QSFP-DD と OSFP はどちらも 800G をサポートできます。両者の比較を次の図に示します。 800 光トランシーバーに対して、QSFP-DD はいくつかの補足的な更新、つまり QSFP-DD800 を行いました。

QSFP-DD と OSFP

XNUMXつの主な違いは次のとおりです。
1) サイズ: OSFP のサイズがわずかに大きい

QSFP-DDとOSFPのサイズ比較

2) 消費電力: OSFP の消費電力は QSFP-DD よりわずかに高くなります。
3) 互換性: QSFP-DD は QSFP28 および QSFP+ と完全な互換性がありますが、OSFP には互換性がありません。

現在量産中のシングルモード 800G光トランシーバー 主にEMLソリューションを採用します。 シリコンフォトニクスソリューションは市場に居場所を見つけることができるでしょうか? まだ不明ですが、主にコストと消費電力に依存します。 単一波長 200G ソリューションの場合、EML または薄膜ニオブ酸リチウムが XNUMX つの技術的ルートとして考えられます。