Analisis modul optik 400G

Modul optik 400G juga disebut modul transceiver optik 400G, yang terutama digunakan untuk konversi fotolistrik. Sinyal listrik diubah menjadi sinyal optik di ujung transmisi, dan kemudian dikirim melalui serat optik. Di sisi penerima, sinyal optik diubah menjadi sinyal listrik.

Sebagai komponen elektronik dari konversi fotolistrik, modul optik dapat digunakan secara luas dalam transmisi data. Modul optik telah banyak digunakan di bidang broadband data dan komunikasi telekomunikasi, dan aplikasinya di FTTX, pusat data, pemantauan keamanan, dan jaringan pintar juga berkembang.

Koneksi informasi yang masif antar pusat data membutuhkan komunikasi optik, dan modul optik merupakan faktor kunci untuk menentukan kinerjanya. Modul optik komunikasi pusat data dapat dibagi menjadi tiga jenis sesuai dengan jenis koneksinya, antara lain:

① Pusat data untuk pengguna: dihasilkan oleh perilaku pengguna akhir seperti menjelajahi halaman web, mengirim dan menerima email dan streaming video melalui cloud;

② Interkoneksi pusat data: terutama digunakan untuk replikasi data dan peningkatan sistem

③ Internal pusat data: terutama digunakan untuk penyimpanan informasi, pembangkitan dan penambangan. Menurut prediksi Cisco&# 39, komunikasi internal pusat data mencakup lebih dari 70% komunikasi pusat data.

Jaringan pembawa ditingkatkan kembali. Pria itu dari 10G / 40G hingga 100G, dan jaringan tulang punggung dari 100G hingga 400G. Dalam periode komersial, modul jaringan optik akan ditingkatkan. Jaringan pembawa terutama dibagi menjadi jaringan tulang punggung, jaringan provinsi dan jaringan area metropolitan. Jaringan tulang punggung dan jaringan provinsi membutuhkan transmisi berkecepatan tinggi dan berkapasitas besar, dan OTN serta jaringan transmisi lain yang cocok untuk partikel besar dan jarak jauh lebih disukai. Manusia dibagi menjadi lapisan inti, lapisan konvergensi dan lapisan akses. Tingkat jaringan pembawa yang berbeda memberikan kapasitas yang berbeda dari layanan pengembalian sedang melalui tarif port yang berbeda, jadi juga perlu menggunakan modul optik pengembalian sedang dengan persyaratan tarif yang berbeda.

Modul optik juga terus diperbarui. Secara keseluruhan, lapisan akses transmisi ditingkatkan dari 10G menjadi 25G / 50G, lapisan konvergensi transmisi ditingkatkan dari 40G / 100G menjadi 50G / 100G, lapisan inti transmisi juga ditingkatkan dari 100G menjadi 200G, dan sistem WDM tenggelam dengan cepat.

Dalam hal kualitas, modul optik kecepatan rendah 1G / 10G adalah data tradisional utama, sedangkan modul optik kecepatan tinggi 40G / 100G / 400G digunakan di pusat data cloud. Dari segi kuantitas, pusat data tradisional didominasi oleh lalu lintas utara-selatan, sedangkan pusat data awan mengalami peningkatan lalu lintas ke arah timur-barat. Pertumbuhan koneksi Timur-Barat telah mendorong jumlah modul optik berkecepatan tinggi server tunggal, mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk modul optik.

Perlu waktu 5 tahun untuk port kecepatan 10G untuk beralih ke port 40Grate, dan 4 tahun untuk port 40Grate untuk meningkatkan ke port kecepatan 100G. Sejak 2018, industri telah mulai menyebarkan 400Garsitektur. Setelah 100G, industri bergerak menuju penerapan 400G.

Klasifikasi modul 400Goptical

QSFP-DD dan OSFP diharapkan menjadi mode pengemasan 400G mainstream. Dalam hal bentuk pengemasan, modul 400Goptical dapat dibagi menjadi CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD, dll. Diantaranya, QSFP-DD dan OSFP memiliki lebih banyak keunggulan dalam ukuran, kapasitas panas, konsumsi daya, kompatibilitas mundur dan bandwidth daripada lainnya paket modul, dan secara bertahap menjadi solusi utama.

Jenis paket 400Goptical module：

1 、 QSFP-DD

Nama lengkap QSFP-DD adalah Quad small form factor pluggable double density, Q mengacu pada" Quad" ;, makna 4 arah, dan DD mengacu pada" double density" ;. Skema ini merupakan perpanjangan dari QSFP, menambahkan satu baris dari antarmuka 4 saluran asli ke 8 Saluran, yang disebut kepadatan ganda. Skema ini kompatibel dengan skema QSFP, yang merupakan salah satu keunggulan utama skema. Modul QSFP28 asli masih dapat digunakan, cukup masukkan modul lain. Diagram skematiknya adalah sebagai berikut:

2 、 OSFP

OSFP menggunakan 8, 56g saluran untuk mewujudkan 400Gbe untuk modul optik OSFP. Sinyal 56gbe dibentuk oleh laser 25G DML di bawah modulasi pam4. Standar ini adalah standar antarmuka baru dan tidak kompatibel dengan antarmuka fotolistrik yang ada.

OSFP memiliki radiator sendiri, ukurannya 100,4 * 22,58 * 13 mm ^ 3, yang jauh lebih kecil dari CFP8, dan konsumsi dayanya relatif rendah, dengan maksimum 15W. Ini sedikit lebih besar dari ukuran QSFP-DD dan oleh karena itu membutuhkan area PCB yang lebih besar. Pin antarmuka kelistrikannya berbeda dari pin QSFP-DD, dengan baris di bagian atas dan bawah, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

3 、 CWDM 8

Standar ini merupakan perpanjangan dari standar cwdm4. Laju setiap panjang gelombang adalah 50G, dan 400G juga dapat direalisasikan. Panjang gelombang didefinisikan sebagai:

Menurut standar industri, bentuk kemasan yang berbeda dari 40OGmodul optik memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing

Menurut standar industri, bentuk kemasan yang berbeda dari 40Omodul optik memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing ：

1. modul optik 40OGCDFP - mendukung hot swap; namun, karena kebutuhan transmisi paralel dari 16 saluran sinyal, konsumsi daya dan volume menjadi besar.

2. Modul optik COBO 40OG - dapat menggunakan motherboard untuk pembuangan panas, pembuangan panas yang baik dan ukuran kecil; tapi tidak support hot swap, jadi susah perawatannya nanti.

3. Modul optik 40OG CFP8 - setara dengan perluasan CFP4, jumlah saluran ditingkatkan menjadi 8 saluran, yang dapat dengan cepat dimasukkan ke pasar; tetapi biayanya tinggi, ukuran dan konsumsi dayanya besar.

4. Modul optik QSFP-DD 40OG - kompatibel dengan QSFP + / QSFP 28 yang ada, ukurannya kecil dan perawatannya mudah.

5. Modul optik 40OG OSFP - dengan heat sink terintegrasi, dapat sangat meningkatkan kinerja pembuangan panas; namun, standar antarmuka baru tidak kompatibel dengan antarmuka fotolistrik yang ada, yang sedikit lebih besar dari QSFP-DD, memerlukan area papan sirkuit cetak (PCB) yang lebih luas, dan memiliki konsumsi daya yang tinggi.

Mengingat situasi pasar saat ini, modul optik 40OG QSFP-DD diharapkan menjadi kemasan utama modul optik 40OG dengan keunggulan miniaturisasi, integrasi, dan kompatibilitas ke bawah.

Apa fungsi modul optik 400G?  

Fungsi utama modul optik 400G adalah untuk meningkatkan throughput data dan memaksimalkan bandwidth dan kepadatan port pusat data. Tren masa depan modul optik 400G adalah untuk mencapai penguatan lebar, kebisingan rendah, miniaturisasi dan integrasi, dan menyediakan modul komunikasi optik berkualitas tinggi untuk jaringan nirkabel generasi berikutnya dan pusat data skala ultra besar.

Berapa banyak chip yang dibutuhkan modul optik 400G? 

Cina sangat bergantung pada impor chip modul optik 400G. Dari perspektif pola persaingan global industri chip optik, chip optik kelas atas China&# 39 dengan kecepatan tinggi sebagai fitur utama adalah tingkat swasembada yang tidak mencukupi, dan permintaan untuk chip optik terkait sangat bergantung pada impor . Oleh karena itu, meskipun chip optik hanya perlu menggunakan satu bagian dalam modul optik 400G, ia memiliki rasio biaya yang tinggi dan merupakan permata mahkota rantai nilai industri modul optik. Dalam modul optik, chip optik menempati ujung nilai tertinggi, dan semakin tinggi ujungnya, semakin tinggi biaya chip optik. Dalam modul optik 10G / 25G, biaya chip optik menyumbang sekitar 30%, biaya chip optik dalam modul optik 40G / 100G menyumbang sekitar 50%, dan biaya modul optik 400G menyumbang 70%.

Apa perbedaan antara modul optik 400G dan modul optik 10G, 25G, dan 40G?

Meskipun modul optik 10G, 25G, 40G, dan bahkan 100G telah menjadi arus utama di pasar, dengan peningkatan berkelanjutan dari bandwidth, kepadatan port, dan konsumsi energi sistem, modul optik 400G akan menjadi tahap baru untuk lebih mempromosikan teknologi ke kecepatan yang lebih tinggi. sistem. Dibandingkan dengan modul optik 10G, 25G dan 40G, hadirnya modul optik 400G akan membuat komunikasi optik memasuki era baru. Komunikasi optik berubah dari deteksi koheren modulasi pembawa tunggal modul optik low-end ke modulasi fase level multi-level dan deteksi koheren larik dari multiplexing polarisasi. Integrasi fotonik dan integrasi elektronik, teknologi ADC / DSP akan menjadi kunci komersialisasi modul dan sistem komunikasi optik 400G. Dengan kebutuhan mendesak akan standardisasi Ethernet, persyaratan paralelisasi optik akan sangat mendorong teknologi integrasi fotonik.

Berapa nilai pasar modul optik 400G? 

Seperti kita ketahui, produk teknologi 100G telah matang, 400G adalah topik hangat saat ini, industri sangat memperhatikan kemajuan modul optik 400G. Saat ini, R& amp; Kemajuan produksi massal modul optik 400G dan D juga relatif memuaskan. Di latar belakang pasar saat ini, dengan meningkatnya permintaan bandwidth pusat data skala super besar, modul komunikasi optik 400G telah menjadi pilihan terbaik untuk meningkatkan kinerja sistem dan mengurangi biaya bandwidth. Dengan munculnya jaringan 5G di tahap selanjutnya, ini akan menjadi faktor pendorong positif lainnya untuk nilai pasar modul optik 400.