Analiza modulului optic 400G

Modulul optic 400G este numit și modulul de emisie-emisie optică 400G, care este utilizat în principal pentru conversia fotoelectrică. Semnalul electric este convertit într-un semnal optic la capătul de transmisie, și apoi transmis prin fibra optică. La capătul receptor, semnalul optic este transformat într-un semnal electric.

Ca o componentă electronică a conversiei fotoelectrice, modulul optic poate fi utilizat pe scară largă în transmiterea datelor. Modulul optic a fost utilizat pe scară largă în domeniile comunicațiilor de date în bandă largă și telecomunicații, iar aplicațiile sale în TFTX, centrul de date, monitorizarea securității și rețeaua inteligentă sunt, de asemenea, în curs de dezvoltare.

Conexiunea masivă de informații între centrele de date are nevoie de comunicare optică, iar modulul optic este factorul cheie pentru a determina performanța acestuia. Modulul optic de comunicare al centrului de date poate fi împărțit în trei tipuri în funcție de tipul de conexiune, inclusiv:

(1) Centru de date pentru utilizator: generat de comportamentele utilizatorului final, ar fi navigarea pe pagini web, trimiterea și primirea de e-mail și streaming video prin cloud;

(2) Interconectarea centrelor de date: utilizată în principal pentru reproducerea datelor și modernizarea sistemului

(3) Centrul de date interne: utilizate în principal pentru stocarea informațiilor, generarea și mineritul. Conform predicției Cisco, comunicarea internă a centrului de date reprezintă mai mult de 70% din comunicarea centrului de date.

Rețeaua de purtători este actualizată înapoi. Omul este de la 10G / 40G la 100G, iar rețeaua de coloana vertebrală este de la 100G la 400G. În perioada comercială, modulul de rețea optică va fi actualizat. Rețeaua purtător este împărțită în principal în rețea coloana vertebrală, rețea provincială și rețea metropolitană. Rețeaua backbone și rețeaua provincială au nevoie de transmisie de mare viteză și de mare capacitate, iar OTN și alte rețele de transmisie potrivite pentru particule mari și pe distanțe lungi sunt preferate. Omul este împărțit în stratul de bază, stratul de convergență și stratul de acces. Diferite niveluri de rețele la purtător oferă o capacitate diferită de servicii de retur mediu prin diferite rate portuare, de aceea este, de asemenea, necesar să se utilizeze module optice de retur mediu cu cerințe de rată diferite.

Modulele optice sunt, de asemenea, actualizate în mod constant. În general, stratul de acces la transmisie este upgrade de la 10G la 25G / 50G, stratul de convergență de transmisie este upgrade de la 40G / 100G la 50G / 100G, stratul de transmisie de bază este, de asemenea, upgrade de la 100G la 200G, iar sistemul WDM se scufundă rapid.

În ceea ce privește calitatea, modulele optice de joasă viteză 1G / 10G sunt principalele date tradiționale, în timp ce modulele optice de mare viteză 40G / 100G / 400G sunt utilizate în centrele de date cloud. Din perspectiva cantității, centrul de date tradițional este dominat de traficul nord-sud, în timp ce centrul de date cloud și-a îmbunătățit traficul în direcția est-vest. Creșterea conexiunii Est-Vest a condus la numărul de module optice de mare viteză cu un singur server, prezentându-se cerințe mai mari pentru modulele optice.

A fost de 5 ani pentru porturile de rată 10G pentru a itera la porturile de rată 40G, și 4 ani pentru porturile de rată 40G pentru a face upgrade la porturile de rată 100G. Din 2018, industria a început să implementeze arhitectura 400G. După 100G, industria se îndreaptă spre implementarea 400G.

Clasificarea modulelor optice 400G

Se preconizează că QSFP-DD și OSFP vor deveni modul de ambalare 400G mainstream. În ceea ce privește forma de ambalare, modulele optice 400G pot fi împărțite în CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD, etc. Printre acestea, QSFP-DD și OSFP au mai multe avantaje în dimensiune, capacitatea termică, consumul de energie, compatibilitatea inversă și lățimea de bandă decât alte pachete de module optice 400G, și au devenit treptat soluțiile mainstream.

Tipul pachetului de modul optic 400G:

1, QSFP-DD

Numele complet al QSFP-DD este Quad factor de formă mică pluggable densitate dublă, Q se referă la "Quad", sensul 4-way, și DD se referă la "densitate dublă". Această schemă este o extensie a QSFP, adăugând o linie de la interfața originală cu 4 canale la 8 canale, care se numește densitate dublă. Acest sistem este compatibil cu sistemul QSFP, care este unul dintre principalele avantaje ale schemei. Modulul Original QSFP28 poate fi folosit în continuare, doar introduceți un alt modul. Diagrama sa schematică este după urmează:

2, OSFP

OSFP utilizează 8, 56g canale pentru a realiza 400Gbe pentru modulul optic OSFP. Semnalul de 56gbe este format de un laser DML 25G sub modularea pam4. Acest standard este un nou standard de interfață și nu este compatibil cu interfața fotoelectrică existentă.

OSFP are propriul radiator, dimensiunea sa este de 100.4 * 22.58 * 13 mm ^ 3, care este mult mai mic decât CFP8, iar consumul său de energie este relativ scăzut, cu un maxim de 15W. Este puțin mai mare decât QSFP-DD în dimensiune și, prin urmare, necesită o suprafață mai mare de PCB. Pinii interfeței sale electrice sunt diferite de cele ale QSFP-DD, cu un rând în partea de sus și de jos, așa se arată în figura de mai jos:

3, CWDM 8

Standardul este o extensie a standardului cwdm4. Rata de fiecare lungime de undă este de 50G, și 400G poate fi, de asemenea, realizat. Lungimea de undă este definită ca:

Conform standardului industrial, diferitele forme de ambalare ale modulelor optice 40OG au propriile dezavantaje și avantaje

Conform standardului industrial, diferitele forme de ambalare ale modulelor optice 40OG au propriile dezavantaje și avantaje:

1. 40OG CDFP modul optic - suportă hot swap; cu toate acestea, datorită necesității de transmisie paralelă a 16 canale de semnale, consumul de energie și volumul sunt mari.

2. 40OG COBO modul optic - poate folosi placa de baza pentru disipare a căldurii, disipare a căldurii bun și dimensiuni mici; dar nu acceptă hot swap, deci este dificil de a menține mai târziu.

3. 40OG CFP8 modul optic - echivalent cu extinderea PCP4, numărul de canale este crescut la 8 canale, care pot fi rapid introduse pe piață; dar costul este mare, dimensiunea și consumul de energie sunt mari.

4. 40OG QSFP-DD modul optic - compatibil cu QSFP existente + / QSFP 28, dimensiuni mici și întreținere convenabilă.

5. Modulul optic OSFP 40OG - cu radiator integrat, poate îmbunătăți foarte mult performanța de disipare a căldurii; cu toate acestea, noul standard de interfață nu este compatibil cu interfața fotoelectrică existentă, care este puțin mai mare decât QSFP-DD, necesită o suprafață mai mare de circuite imprimate (PCB) și are un consum mare de energie.

Având în vedere situația actuală a pieței, modulul optic 40OG QSFP-DD va deveni ambalajul mainstream al modulului optic 40OG, cu avantajele miniaturizării, integrării și compatibilității descendente.

Care este funcția modulului optic 400G?  

Funcția principală a modulului optic 400G este de a îmbunătăți debitul de date și de a maximiza lățimea de bandă și densitatea portului centrului de date. Tendința viitoare a modulului optic 400G este de a obține un câștig larg, zgomot redus, miniaturizare și integrare, și să ofere modul de comunicare optică de înaltă calitate pentru următoarea generație de rețea fără fir și centru de date la scară foarte mare.

De câte cipuri are nevoie modulul optic 400G? 

China se bazează foarte mult pe importurile de cipuri de modul optic 400G. Din perspectiva modelului de concurență globală a industriei cipurilor optice, cipul optic de mare calitate din China, cu viteză mare, deoarece principala caracteristică este rata insuficientă de autosuficiență, iar cererea de cipuri optice aferente este extrem de dependentă de importuri. Prin urmare, deși cipul optic trebuie să utilizeze doar o singură piesă în modulul optic 400G, acesta are un raport de cost ridicat și este bijuteria coroanei lanțului valoric al industriei modulului optic. În modulele optice, cipurile optice ocupă cea mai mare valoare, iar cu cât este mai mare capătul, cu atât este mai mare costul cipurilor optice. În modulul optic 10G / 25G, costul cipului optic reprezintă aproximativ 30%, costul cipului optic în modulul optic 40G / 100G reprezintă aproximativ 50%, iar cel al modulului optic 400G reprezintă 70%.

Care este diferența dintre modulul optic 400G și modulul optic 10G, 25G și 40G?

Deși modulele optice 10G, 25G, 40G și chiar 100G au devenit mainstream pe piață, odată cu îmbunătățirea continuă a lățimii de bandă, a densității porturilor și a consumului de energie al sistemului, modulul optic 400G va fi o nouă etapă pentru promovarea în continuare a tehnologiei la un sistem de viteză mai mare. Comparativ cu modulele optice 10G, 25G și 40G, sosirea modulului optic 400G va face ca comunicarea optică să intre într-o nouă eră. Comunicarea optică se schimbă de la detectarea coerentă a modulului optic low-end la modularea fazei la nivel multi-operator și detectarea coerentă a multiplexării polarizării. Integrarea fotonică și integrarea electronică, tehnologia ADC / DSP va fi cheia comercializării modulului și sistemului de comunicații optice 400G. Cu nevoia urgentă de standardizare Ethernet, cerința de paralelizare optică va promova foarte mult tehnologia de integrare fotonică.

Care este valoarea de piață a modulului optic 400G? 

După știm cu toții, 100G tehnologie produse au fost mature, 400G este subiect fierbinte curent, industria este foarte preocupat de progresul modulului optic 400G. În prezent, progresul producției în masă și cercetare și dezvoltare a modulului optic 400G este, de asemenea, relativ satisfăcător. În contextul actual al pieței, cu cererea tot mai mare de lățime de bandă a centrului de date la scară largă, modulul de comunicare optică 400G a devenit cea mai bună alegere pentru a îmbunătăți performanța sistemului și a reduce costul lățimii de bandă. Odată cu apariția rețelei 5g în etapa ulterioară, acesta va fi un alt factor de conducere pozitiv pentru valoarea de piață a 400 modul optic.