Analiza optičnega modula 400G

Optični modul 400G se imenuje tudi modul optičnega oddajnika 400G, ki se v glavnem uporablja za fotoelektrično pretvorbo. Električni signal se pretvori v optični signal na koncu oddajanja in nato prenese skozi optično vlakno. Na sprejemnem koncu se optični signal pretvori v električni signal.

Optični modul se lahko kot elektronska komponenta fotoelektrične pretvorbe široko uporablja pri prenosu podatkov. Optični modul se pogosto uporablja na področju podatkovne širokopasovne in telekomunikacijske komunikacije, razvijajo pa se tudi njegove aplikacije v FTTX, podatkovnem centru, nadzoru varnosti in pametnem omrežju.

Ogromna informacijska povezava med podatkovnimi centri potrebuje optično komunikacijo, optični modul pa je ključni dejavnik za določanje njegove učinkovitosti. Komunikacijski optični modul podatkovnega centra lahko glede na vrsto povezave razdelimo na tri vrste, vključno z:

① Podatkovni center za uporabnika: ustvarjen z vedenjem končnega uporabnika, kot so brskanje po spletnih straneh, pošiljanje in prejemanje e-pošte in pretakanje videoposnetkov skozi oblak;

Inter Medsebojna povezava podatkovnega centra: v glavnem se uporablja za kopiranje podatkov in nadgradnjo sistema

Internal Notranji podatkovni center: v glavnem se uporablja za shranjevanje, generiranje in rudarjenje informacij. Po napovedih podjetja Cisco&# 39 notranja komunikacija podatkovnega centra predstavlja več kot 70% komunikacije podatkovnih centrov.

Prenosna mreža se nadgradi nazaj. Človek je od 10G / 40G do 100G, hrbtenično omrežje pa od 100G do 400G. V komercialnem obdobju bodo modul optičnega omrežja nadgradili. Nosilna mreža je v glavnem razdeljena na hrbtenično mrežo, provincialno mrežo in mrežo velemest. Hrbtenično omrežje in provincialno omrežje potrebujeta hiter in velik prenos, prednost pa imajo OTN in druga prenosna omrežja, primerna za velike delce in dolge razdalje. Človek je razdeljen na osnovno plast, konvergenčno plast in plast dostopa. Različne ravni nosilnih omrežij zagotavljajo različno zmogljivost storitve srednjega vračanja z različnimi hitrostmi vrat, zato je treba uporabiti tudi optične module s srednjim povratkom z različnimi zahtevami glede hitrosti.

Tudi optični moduli se nenehno posodabljajo. Na splošno se plast dostopa za prenos nadgrajuje z 10G na 25G / 50G, konvergenčna plast prenosa se nadgrajuje s 40G / 100G na 50G / 100G, plast prenosnega jedra se prav tako nadgrajuje s 100G na 200G, sistem WDM pa hitro tone.

Kar zadeva kakovost, so glavni tradicionalni podatki optični moduli z nizko hitrostjo 1G / 10G, medtem ko se v podatkovnih centrih v oblaku uporabljajo optični moduli z hitrostjo 40G / 100G / 400G. Z vidika količine v tradicionalnem podatkovnem središču prevladuje promet sever-jug, medtem ko je oblačni podatkovni center izboljšal svoj promet v smeri vzhod-zahod. Rast povezave vzhod-zahod je povzročila število hitrih optičnih modulov z enim strežnikom, ki postavljajo večje zahteve za optične module.

5-letna pristanišča s hitrostjo 10G so ponovila na vrata 40Grate in 4 leta pristanišča40Grate nadgradila na vrata s hitrostjo 100G. Od leta 2018 je industrija začela uvajati 400Garchitecture. Po 100G se industrija premika k uvajanju 400G.

Klasifikacija 400Gopičnih modulov

QSFP-DD in OSFP naj bi postala glavni način 400Gpakiranja. Kar zadeva obliko embalaže, lahko 400Goptical module razdelimo na CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD itd. QSFP-DD in OSFP imajo med njimi več prednosti glede velikosti, toplotne zmogljivosti, porabe energije, združljivosti in pasovne širine kot druge 400Goptical modularni paketi in so postopoma postali glavne rešitve.

Vrsta paketa 400Goptični modul：

1, QSFP-DD

Polno ime QSFP-DD je Quad majhne oblike, ki ga je mogoče priključiti z dvojno gostoto, Q se nanaša na" Quad", 4-smerni pomen, DD pa se nanaša na" dvojna gostota" ;. Ta shema je razširitev QSFP in doda eno vrstico iz prvotnega 4-kanalnega vmesnika na 8-kanalni, kar imenujemo dvojna gostota. Ta shema je združljiva s shemo QSFP, kar je ena glavnih prednosti sheme. Prvotni modul QSFP28 je še vedno mogoče uporabiti, samo vstavite drug modul. Njegov shematski diagram je naslednji:

2, OSFP

OSFP uporablja 8, 56 g kanalov za realizacijo 400 Gbe za optični modul OSFP. Signal 56gbe tvori 25G DML laser pod modulacijo pam4. Ta standard je nov standard vmesnika in ni združljiv z obstoječim fotoelektričnim vmesnikom.

OSFP ima svoj radiator, njegova velikost je 100,4 * 22,58 * 13 mm ^ 3, kar je veliko manj kot CFP8, njegova poraba energije pa je razmeroma nizka, z največ 15 W. Velikost je nekoliko večja od QSFP-DD in zato zahteva večjo površino PCB. Zatiči njegovega električnega vmesnika se razlikujejo od zatičev QSFP-DD, z vrstico zgoraj in spodaj, kot je prikazano na spodnji sliki:

3, CWDM 8

Standard je razširitev standarda cwdm4. Hitrost posamezne valovne dolžine je 50G, lahko pa se uresniči tudi 400G. Valovna dolžina je definirana kot:

V skladu z industrijskim standardom imajo različne oblike embalaže optičnih modulov 40OG svoje pomanjkljivosti in prednosti

V skladu z industrijskim standardom imajo različne oblike embalaže optičnih modulov 40OG svoje pomanjkljivosti in prednosti:

1.40OGCDFP optični modul - podpira vročo zamenjavo; vendar pa sta zaradi potrebe po vzporednem prenosu 16 kanalov signala poraba energije in glasnost velika.

2. 40OG optični modul COBO - lahko uporablja matično ploščo za odvajanje toplote, dobro odvajanje toplote in majhnost; vendar ne podpira vmesne zamenjave, zato je pozneje težko vzdrževati.

3. 40OG optični modul CFP8 - enakovredno razširitvi CFP4 se število kanalov poveča na 8 kanalov, ki jih je mogoče hitro dati na trg; vendar so stroški visoki, velikost in poraba energije so veliki.

4. 40OG optični modul QSFP-DD - združljiv z obstoječimi QSFP + / QSFP 28, majhne velikosti in priročnega vzdrževanja.

5. 40OG OSFP optični modul - z integriranim hladilnikom lahko močno izboljša odvajanje toplote; vendar novi standard vmesnika ni združljiv z obstoječim fotoelektričnim vmesnikom, ki je nekoliko večji od QSFP-DD, zahteva večjo površino tiskanega vezja (PCB) in ima veliko porabo energije.

Glede na trenutne tržne razmere naj bi optični modul 40OG QSFP-DD postal glavna embalaža optičnega modula 40OG s prednostmi miniaturizacije, integracije in združljivosti navzdol.

Kakšna je funkcija optičnega modula 400G?  

Glavna naloga optičnega modula 400G je izboljšati pretok podatkov in povečati pasovno širino in gostoto vrat podatkovnega centra. Prihodnji trend optičnega modula 400G je doseči širok dobiček, majhen hrup, miniaturizacijo in integracijo ter zagotoviti visokokakovostni optični komunikacijski modul za brezžično omrežje naslednje generacije in izjemno obsežen podatkovni center.

Koliko čipov potrebuje 400G optični modul? 

Kitajska se močno zanaša na uvoz 400G čipov optičnih modulov. Z vidika globalnega vzorca konkurence v industriji optičnih čipov je vrhunski optični čip China&# 39 z visoko hitrostjo kot glavno značilnostjo nezadostna stopnja samozadostnosti in povpraševanje po sorodnih optičnih čipih je zelo odvisno od uvoza . Čeprav mora optični čip v optičnem modulu 400G uporabiti le en kos, ima visoko stroškovno razmerje in je kronski dragulj vrednostne verige industrije optičnih modulov. V optičnih modulih imajo optični čipi najvišjo vrednost in višji konec je, višji so stroški optičnih čipov. V optičnem modulu 10G / 25G znašajo stroški optičnega čipa približno 30%, stroški optičnega čipa v optičnem modulu 40G / 100G približno 50%, stroški optičnega modula 400G pa 70%.

Kakšna je razlika med optičnim modulom 400G in optičnim modulom 10G, 25G in 40G?

Čeprav so optični moduli 10G, 25G, 40G in celo 100G postali osrednji trg, bo z nenehnim izboljševanjem pasovne širine, gostote vrat in porabe energije sistema optični modul 400G nova stopnja za nadaljnjo promocijo tehnologije na višjo hitrost. sistem. V primerjavi z optičnimi moduli 10G, 25G in 40G bo prihod optičnega modula 400G naredil optično komunikacijo v novi dobi. Optična komunikacija se spreminja od koherentnega zaznavanja modulacije z enim nosilcem do optičnega modula nižjega nivoja do fazne modulacije z več nosilci in koherentnega zaznavanja polarizacijskega multipleksiranja. Fotonska integracija in elektronska integracija, tehnologija ADC / DSP, bo ključna za trženje 400G optičnega komunikacijskega modula in sistema. Zaradi nujne potrebe po standardizaciji Ethernet bo zahteva po optični paralelizaciji močno spodbudila tehnologijo fotonske integracije.

Kakšna je tržna vrednost optičnega modula 400G? 

Kot vsi vemo, so 100G tehnološki izdelki zreli, 400G je trenutno vroča tema, industrija je zelo zaskrbljena nad napredkom optičnega modula 400G. Dandanes R& Tudi napredek D in množične proizvodnje optičnega modula 400G je razmeroma zadovoljiv. V sedanjem tržnem ozadju je z naraščajočim povpraševanjem po pasovni širini super obsežnega podatkovnega centra 400G optični komunikacijski modul postal najboljša izbira za izboljšanje zmogljivosti sistema in zmanjšanje stroškov pasovne širine. S prihodom 5g omrežja v poznejši fazi bo to še en pozitiven dejavnik za tržno vrednost 400 optičnih modulov.