智芯文库 | 带大家认识一下400G光模块

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2021年4月27日 13:41

随着数据中心和云计算资源需求的不断增长，推动了超大规模云数据中心的发展。全球数据流量的持续增长，推动数据中心从100G往更快、更大的带宽和更低延迟的方向发展。400G将是下一代骨干网升级和新建设的方向，将成为数据中心发展的必然趋势。

许多服务提供商已经开始部署400G网络建设计划，如思科、华为等。在构建400G网络系统的过程中，400G光模块起着至关重要的作用。那么，什么是400G光模块？10G，25G，40G光模块有什么区别？

什么是400G光模块？

400G光模块主要用于光电转换，电信号在发送端被转换为光信号，然后通过光纤传输，在接收端，光信号被转换成电信号。400G光模块的传输速率为400G，是为了适应100M、1G、25G、40G到100G、400G，甚至1T的网络市场而诞生的。400G光模块在构建400G网络系统中起着至关重要的作用和影响。

400G光模块的标准和包装形式是什么？主要有以下六种标准和包装形式：

OSFP

OSFP的全名是Octal Small Formfactor Pluggable。该标准是一个新的接口标准，与现有的光电接口不兼容。其尺寸为100.4 * 22.58 * 13 mm ^ 3，比QSFP-DD的尺寸稍大一些，需要更大的PCB面积。电接口的引脚与QSFP-DD不同，顶部和底部都有一行。

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QSFP-DD

QSFP-DD的全名是Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density，该解决方案是对QSFP接口的扩展，将原来的4通道接口增加了一行，增加到8通道，即所谓的双密度。该解决方案与QSFP解决方案兼容，这是其主要优点之一。原来的QSFP28模块仍然可以使用，只需插入另一个模块即可。

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CFP8

CFP8是CFP4的扩展，通道数增加到8个通道，尺寸相应地增加到40 * 102 * 9.5 mm ^ 3。该解决方案的成本较高，需要用到16个25G的激光器。

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CWDM8

该标准是CWDM4标准的扩展，每个波长的速率为50G，同样也可以达到400G。增加了四个新的中心波长，即1351/1371/1391 / 1411nm。波长范围变得更宽，对Mux / DeMux的要求更高，并且激光器的数量增加了一倍，最大输入功率为8.5dBm。

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CDFP

CDFP标准诞生较早，到目前为止，该规范的第三版已经发布。它使用16个通道，单通道速率为25G。由于通道数量众多，因此尺寸也相对较大。

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COBO

COBO全称是consortium for on board optics，意思是将所有的光学元件都放在PCB上。该解决方案的主要优点是散热好、尺寸小。但是，由于不支持热插拔，一旦某个模块出现故障，将很难进行维修。

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在2018年OFC上，制造商在展会上推出了QSFP-DD和OSFP。这两种解决方案的优势最为突出。但将来具体要使用哪一个解决方案，也取决于下一代云计算运营商的网络架构。

400G光模块有什么作用？

400G光模块的主要功能是提高数据吞吐量，并最大化数据中心的带宽和端口密度。400G光模块的未来趋势是实现广增益、低噪声、小型化和集成化，并为下一代无线网络和超大型数据中心提供高质量的光通信模块。

400G光模块需要多少个芯片？

尽管400G光模块中仅使用一个光学芯片，但是成本很高。在10G / 25G光模块中，光芯片成本约占30％；在40G / 100G光模块中光芯片成本约占50％；而在400G光模块中光芯片成本高达70％。

400G光模块和10G、25G、40G光模块有什么区别？

虽然10G、25G、40G甚至100G光模块已成为市场主流，但随着对带宽、端口密度和系统能耗的要求不断提高，400G光模块将进一步将技术推向更高的发展水平。

与10G、25G和40G光模块相比，400G光模块的到来将使光通信进入一个新时代。光通信正从低端光模块的单载波调制相干检测转变为偏振复用多载波应用。

光子集成和电子集成、ADC / DSP技术将成为400G光通信模块和系统商业化的关键。随着以太网标准化的迫切需求，光并行化的需求将极大地促进光子集成技术的发展。

400G光模块的市场价值是多少？

众所周知，100G技术产品已经成熟，400G是当前讨论的热点，业界非常关注400G光模块的进展。如今，400G光模块开发和量产的进展相对令人满意。在当前的市场背景下，超大型数据中心对带宽的需求正在增长，400G光通信模块已成为提高系统性能和降低带宽成本的最佳选择。5G网络的出现，将成为推动400G光模块市场价值的另一个积极因素。

| 来源：高速射频百花潭

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