400G optisen moduulin analyysi

400G optista moduulia kutsutaan myös 400G optiseksi lähetin-vastaanantinmoduuliksi, jota käytetään pääasiassa valosähköiseen muuntamiseen. Sähkösignaali muunnetaan optiseksi signaaliksi lähetyspäässä ja lähetetään optisen kuidun kautta. Vastaanottavassa päässä optinen signaali muunnetaan sähköiseksi signaaliksi.

Valosähköisen muuntamisen elektronisena komponenttina optista moduulia voidaan käyttää laajalti tiedonsiirrossa. Optista moduulia on käytetty laajalti datalaajakaistan ja tietoliikenneviestinnän aloilla, ja sen sovellukset FTTX:ssä, datakeskuksessa, tietoturvavalvonnassa ja älyverkossa kehittyvät myös.

Datakeskusten välinen massiivinen tietoyhteys tarvitsee optista viestintää, ja optinen moduuli on avaintekijä sen suorituskyvyn määrittämisessä. Datakeskusviestinnän optinen moduuli voidaan jakaa kolmeen tyyppiin yhteystyypin mukaan, mukaan lukien:

(1) Datakeskus käyttäjälle: joka on syntynyt loppukäyttäjän käyttäytymisestä, kuten verkkosivujen selaamisesta, sähköpostin lähettämisestä ja vastaanottamisesta ja videoiden suoratoistosta pilven kautta;

(2) Datakeskuksen yhteenliittäminen: käytetään pääasiassa tietojen replikointiin ja järjestelmän päivittämiseen

(3) Datakeskuksen sisäinen: käytetään pääasiassa tietojen tallentamiseen, tuotantoon ja louhintaan. Ciscon ennusteen mukaan datakeskuksen sisäinen viestintä muodostaa yli 70 prosenttia datakeskusviestinnästä.

Haltijaverkko päivitetään takaisin. Mies on 10G / 40G : stä 100G: hen, ja runkoverkko on 100G: stä 400G: hen. Kaupallisella kaudella optinen verkkomoduuli päivitetään. Bearer-verkko on jaettu pääasiassa runkoverkkoon, maakuntaverkkoon ja pääkaupunkiseudun verkostoon. Runkoverkko ja maakuntaverkko tarvitsevat nopeaa ja suuren kapasiteetin siirtoa, ja OTN ja muut suurille hiukkasille ja kaukomaille soveltuvat siirtoverkot ovat suositeltavia. Ihminen on jaettu ydinkerrokseen, konvergenssikerrokseen ja pääsykerrokseen. Haltijaverkkojen eri tasot tarjoavat eri kapasiteetin keskitason palautuspalveluille eri porttien hinnojen kautta, joten on myös tarpeen käyttää keskituloisia optisia moduuleja, joilla on erilaiset hintavaatimukset.

Optisia moduuleja päivitetään myös jatkuvasti. Kaiken kaikkiaan siirtotaso on päivittymässä 10G: stä 25G / 50G: hen, lähetyksen lähentymiskerros on päivittymässä 40G / 100G: stä 50G / 100G: hen, siirtoydinkerros päivitään myös 100G: stä 200G: hen ja WDM-järjestelmä uppoaa nopeasti.

Laadun kannalta 1G / 10G matalanopeuksiset optiset moduulit ovat tärkeimpiä perinteisiä tietoja, kun taas 40G / 100G / 400G-huippunopeita optisia moduuleja käytetään pilvipalvelukeskuksissa. Määrän näkökulmasta perinteistä datakeskusta hallitsee pohjoisen ja etelän liikenne, kun taas pilvidatakeskus on parantanut liikennettään itä–länsisuuntaan. Itä-Länsi-yhteyden kasvu on ajanut yhden palvelimen huippunopeiden optisten moduulien määrää, mikä on esittänyt korkeampia vaatimuksia optisille moduuleille.

10G-hintaporteilla on kestänyt 5 vuotta iteroida 40 G:n hintaportteihin ja 4 vuotta 40 G:n hintasatamien päivittäminen 100 G:n hintaportteihin. Vuodesta 2018 lähtien ala on alkanut ottaa käyttöön 400G-arkkitehtuuria. 100G:n jälkeen ala on siirtymässä kohti 400G:n käyttöönottoa.

400G optisten moduulien luokittelu

QSFP-DD:stä ja OSFP:stä odotetaan valtavirran 400G-pakkaustilaa. Pakkausmuodoltaan 400 G optiset moduulit voidaan jakaa CDFP-, CFP8-, OSFP-, QSFP-DD- jne. Niistä QSFP-DD: llä ja OSFP: llä on enemmän etuja koossa, lämpökapasiteetissa, virrankulutuksessa, taaksepäin yhteensopivuudesta ja kaistanleveydestä kuin muilla 400G-optisilla moduulipaketeilla, ja niistä on vähitellen tullut valtavirran ratkaisuja.

400G optisen moduulin pakkaustyyppi:

1(m) QSFP-DD

QSFP-DD: n koko nimi on Quad pienimuotoinen tekijä, joka voidaan kytkeä kaksoistiheyteen, Q viittaa "Quad", 4-tie-merkitykseen ja DD viittaa "kaksinkertaiseen tiheyteen". Tämä järjestelmä on QSFP: n laajennus, joka lisää yhden rivin alkuperäisestä 4-kanavaliittymästä 8-kanavaan, jota kutsutaan kaksinkertaiseksi tiheydeksi. Järjestelmä on yhteensopiva QSFP-järjestelmän kanssa, joka on yksi järjestelmän tärkeimmistä eduista. Alkuperäistä QSFP28-moduulia voidaan edelleen käyttää, aseta vain toinen moduuli. Sen kaavio on seuraava:

2(m) OSFP

OSFP käyttää 8, 56g-kanavia toteuttaakseen 400Gbe OSFP-optiselle moduulille. 56gbe-signaali muodostuu 25G DML -laserista pam4:n moduloinnin alla. Tämä standardi on uusi liittymästandardi, eikä se ole yhteensopiva olemassa olevan valosähköliittymän kanssa.

OSFP: llä on oma jäähdytin, sen koko on 100,4 * 22,58 * 13 mm ^ 3, joka on paljon pienempi kuin CFP8, ja sen virrankulutus on suhteellisen alhainen, enintään 15W. Se on kooltaan hieman suurempi kuin QSFP-DD ja vaatii siksi suuremman piirilevyalueen. Sen sähköisen liitännän nastat eroavat QSFP-DD: n nastista, ja rivi on ylhäällä ja alhaalla, kuten alla olevassa kuvassa esitetään:

3(m) CWDM 8

Standardi on CWDM4-standardin laajennus. Kunkin aallonpituusaste on 50G, ja myös 400G voidaan toteuttaa. Aallonpituus määritellään seuraavasti:

Alan standardin mukaan 40OG-optisten moduulien erilaisilla pakkausmuodoilla on omat haittansa ja etunsa

Alan standardin mukaan 40OG-optisten moduulien erilaisilla pakkausmuodoilla on omat haittansa ja etunsa:

1. 40OG CDFP optinen moduuli - tukee kuumaa vaihtoa; Koska 16 signaalikanavaa tarvitaan samanaikaisesti, virrankulutus ja tilavuus ovat kuitenkin suuria.

2. 40OG COBO optinen moduuli - voi käyttää emolevyä lämmön haihtumiseen, hyvään lämmön haihtumiseen ja pieneen kokoon; mutta se ei tue kuumaa vaihtoa, joten sitä on vaikea ylläpitää myöhemmin.

3. 40OG CFP8 optinen moduuli - vastaa YKP4: n laajentamista, kanavien määrä nostetaan kahdeksaan kanavaan, jotka voidaan nopeasti saattaa markkinoille; mutta kustannukset ovat korkeat, koko ja virrankulutus ovat suuria.

4. 40OG QSFP-DD optinen moduuli - yhteensopiva olemassa olevan QSFP + / QSFP 28: n kanssa, pieni koko ja kätevä huolto.

5. 40OG OSFP optinen moduuli - integroidulla jäähdytyselementtillä se voi parantaa huomattavasti lämmönhävikin suorituskykyä; Uusi liitäntästandardi ei kuitenkaan ole yhteensopiva olemassa olevan valosähköisen liitännän kanssa, joka on hieman suurempi kuin QSFP-DD, vaatii suuremman alueen painettua piirilevyä (PCB), ja sen virrankulutus on suuri.

Nykyisessä markkinatilanteessa optisesta 40OG QSFP-DD -optisesta moduulista odotetaan tulevan 40OG-optisen moduulin pääpakkaus, jonka edut ovat pienennys, integrointi ja yhteensopivuus alaspäin.

Mikä on 400G optisen moduulin tehtävä?  

400G-optisen moduulin päätehtävänä on parantaa tiedonsiirtoa ja maksimoida datakeskuksen kaistanleveys ja porttitiheys. 400G optisen moduulin tuleva trendi on saavuttaa laaja voitto, alhainen melu, miniatyyri ja integrointi sekä tarjota korkealaatuinen optinen viestintämoduuli seuraavan sukupolven langattomaan verkkoon ja erittäin suuren mittakaavan datakeskukseen.

Kuinka monta sirua 400G optinen moduuli tarvitsee? 

Kiina on vahvasti riippuvainen 400G optisten moduulipiirien tuonnista. Optisen siruteollisuuden maailmanlaajuisen kilpailumallin näkökulmasta Kiinan huippuluokan optinen siru, jonka pääominaisuus on riittämätön omavaraisuusaste, ja siihen liittyvien optisten sirujen kysyntä on erittäin riippuvainen tuonnista. Siksi, vaikka optisen sirun tarvitsee käyttää vain yhtä kappaletta 400G optisessa moduulissa, sillä on korkea kustannussuhde ja se on optisen moduuliteollisuuden arvoketjun kruununjalokivi. Optisissa moduuleissa optisten sirujen arvo on suurin, ja mitä korkeampi loppu, sitä korkeammat optisten sirujen kustannukset ovat. Optisessa 10G / 25G-moduulissa optisen sirun kustannukset ovat noin 30%, optisen sirun kustannukset 40G / 100G optisessa moduulissa ovat noin 50%, ja 400G optisen moduulin kustannukset ovat 70%.

Mitä eroa on 400G optisella moduulilla ja 10G-, 25G- ja 40G-optisella moduulilla?

Vaikka 10G-, 25G-, 40G- ja jopa 100G-optisista moduuleista on tullut markkinoiden valtavirtaa kaistanleveyden, porttitiheyden ja järjestelmän energiankulutuksen jatkuvan parantamisen ansiosta, 400G-optinen moduuli on uusi vaihe teknologian edistämiseksi edelleen nopeampaan järjestelmään. Verrattuna 10G-, 25G- ja 40G-optisiin moduuleihin, 400G-optisen moduulin saapuminen saa optisen viestinnän siirtymään uudelle aikakaudelle. Optinen viestintä on muuttumassa yhden kantoaallon modulaatiosta matalan optisen moduulin yhtenäisen havaitsemisen usean kantoaallon vaiheen modulaatioon ja polarisaatio multipleksin taulukkojen johdonmukaiseen havaitsemiseen. Fotoninen integraatio ja elektroninen integrointi, ADC / DSP-tekniikka on avain 400G optisen viestintämoduulin ja järjestelmän kaupallistamiseen. Ethernet-standardoinnin kiireellisen tarpeen vuoksi optisen rinnakkaistamisen vaatimus edistää suuresti fotonian integrointiteknologiaa.

Mikä on 400G optisen moduulin markkina-arvo? 

Kuten kaikki tiedämme, 100G-teknologiatuotteet ovat olleet kypsiä, 400G on ajankohtainen kuuma aihe, ala on erittäin huolissaan 400G optisen moduulin etenemisestä. Nykyään myös 400G-optisen moduulin T & K- ja massatuotannon kehitys on suhteellisen tyydyttävää. Nykyisessä markkinataustassa, kun superlaajakaistan datakeskuksen kaistanleveyden kysyntä kasvaa, 400G optisesta viestintämoduulista on tullut paras valinta järjestelmän suorituskyvyn parantamiseksi ja kaistanleveyskustannusten vähentämiseksi. Kun 5g-verkko tulee myöhemmässä vaiheessa, se on toinen positiivinen liikkeellepaneva tekijä 400 optisen moduulin markkina-arvolle.