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  • 400G光模块
    2021-06-16 10:11:38

           现在的高速光模块市场慢慢从100G向400G转移,未来400G必定是主流的高速光模块,目前这个阶段占领主流的还是100G,之前100G的相关知识已经讲述过了,400G与100G的传输速率由各种因素导致,我们讲讲400G与100G的信号传输。
    400G与100G信号传输有什么不同?
           400G光模块采用的是PAM4信号进行高速传输,100G光模块采用的则是NRZ信号,NRZ只有高和低两种电平来表示1和0,每个时钟周期只能传输1bit的信息。PAM4有4个不同的信号电平,每个时钟周期可以传输2bit的信息,实现翻倍的传输,但信号幅度只有NRZ的1/3。
    400G QSFP-DD SR8 100m光模块参数
    速率:400Gbps
    波长:850nm
    传输距离:OM3多模光纤可以传输70M,0M4多模光纤可以传输100M
    接口:MPO24/16
    温度:0~70℃
    发射端:Vcsel发射器
    接收端:Pin接收器
    功耗:<10W
    电源电压:3.3V
    400G QSFP-DD SR8适用于数据中心的内部连接,有以下几种方案:
    ①400G QSFP-DD SR8与400G QSFP-DD SR8互联
    ②400G QSFP-DD SR8与2x200G QSFP56 SR4连接
    ③400G QSFP-DD SR8与8x50G SFP56 SR连接
            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。
    400G光模块图在这里插入图片描述

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  • 光模块或AOC 电缆进行互联。现代新一代的数据中心为了应 对东西向数据流量的增长以及兼顾更灵活的扩容升级和冗余备 份能力,普遍开始采用以Facebook 公司倡导的Spine-Leaf 的 网络架构,数据中心内部的数据交换...
  • 光模块市场已发展至400G光模块,厂商都在加紧研发,抢占热点。而不少主流厂商都选择QSFP-DD为400光模块的封装,400G光模块为何偏爱QSFP-DD?是否意味着未来的400G光模块将以QSFP-DD封装为主?
  • 400G将是下一代骨干网升级和新建的方向,成为数据中心的必然趋势。很多服务商已经着手...在构建400G网络系统的过程中,400G光模块发挥着至关重要的作用,那么,何为400G光模块?与10G、25G、40G光模块的区别在哪里?
  • 要实现数据中心内部光网络互联,光模块是必不可少的,随着端口数和密度的提升,数据中心光网络的成本有一半将会被光模块占据。目前100G的互联技术在各大互联网公司...因此,400G光模块的实现技术成为业界关注的重点。
  • 400G光模块技术浅析

    2020-10-17 13:09:58
    随着IEEE 802.3ba标准的制定完成,100G以太网技术已经得到验证并标准化。400G以太网和OTN标准成为了下...文章基于现行100G标准,讨论了双载波偏振复用的16QAM、阵列相干探测等以太网和0TN的400G光网络模块相关技术。
  • 是德科技 KEYSIGHT_400G 光模块的 PAM4 电接口测试— 标准解读与测试方案
  • PAM4是400G光模块的主要调制方式,有多模和单模两种类型。基于PAM4调制的400G光模块电口侧以8x50G PAM4调制,光口侧则有8x50G PAM4和4x100G PAM4两种调制类型。
  • 本篇文章易天光通信(ETU-LINK)将带大家聊一聊400G光模块,根据知名光通信市场调研机构预测,2018-2020年全球400G光模块市场规模将分别达到0.56亿美元,2.8亿美元和7.2亿美元,随着网络流量呈现爆发式增长,400G...

    本篇文章易天光通信(ETU-LINK)将带大家聊一聊400G光模块,根据知名光通信市场调研机构预测,2018-2020年全球400G光模块市场规模将分别达到0.56亿美元,2.8亿美元和7.2亿美元,随着网络流量呈现爆发式增长,400G无疑将是未来市场的主导速率。在目前400G光模块中,光口侧主要是使用8路53Gbps PAM4(400G-SR8、FR8、LR8),以及采用4路106Gbps PAM4(400G-DR4、FR4、LR4)来实现400G的信号传输;在电口侧使用8路53Gbps PAM4电信号。

    400G光模块的封装类型分别为OSFPQSFP-DD,其中QSFP-DD封装尺寸更小,更适合数据中心应用;OSFP封装尺寸稍大一些,由于可以提供更多的功耗,所以更适合电信应用。下面就简单地介绍下400G光模块封装类型。

    1、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。

    2、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。

    3、CFP8是CFP4的扩展,通道数增加到8个通道,该解决方案的成本较高,需要用到16个25G的激光器。

    4、CWDM8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。

    5、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。

    400G产品体系日渐完善和标准化,400G以太网(IEEE 802.3bs)早在2017年12月就正式获得批准,在该标准中规范了前向纠错(FEC)等新技术,便于改善误码性能,增加数据通信的可信度。目前,业界已有部分供应商根据相关标准研发出400G交换机并投入市场,如Cisco 400G Nexus、Arista 400G 7060X4系列、Mellanox Spectrum-2等。而400G连接方案也正在蓬勃发展,如400G DAC和400G光模块(其中包含400G QSFP-DD光模块、400G OSFP光模块、400G CFP8光模块等),其中QSFP-DD将凭借着自身高密度、低功耗的优势有望成为最受欢迎的400G封装。随着400G以太网的标准化、商业化和规模化发展,不久后400G产品体系将逐步完善,市面上将会出现更多的400G产品。

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  • 带大家认识一下400G光模块

    千次阅读 2021-04-15 00:21:26
    引言: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。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...

    引言:

    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。

    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。

    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。

    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,。

    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。

    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。

    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。

    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。

    转载来源:高速射频百花潭

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    一、全光算力网络简述

    2021年3月11日,“十四五”规划在十三届全国人大四次会议表决通过。在“第十一章 建设现代化基础设施体系”“第一节 加快建设新型基础设施”中明确表述:“围绕强化数字转型、智能升级、融合创新支撑,布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施(备注:“新基建”是“新型基础设施建设”的简称)。建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施,增强数据感知、传输、存储和运算能力”。 由此,“智慧”“数字”等热点词,更加深入人心,耳濡目染。

    相对应的是,中国信息通信业积极倡导了“算力网络”的新兴概念。2019和2021年,中国联通和中国移动分别发布“算力网络白皮书”。“算力网络”的目标是提供算网一体服务,它是云网融合服务的新阶段,是数字基础设施服务的新形态。从网络角度看,“算力网络”是面向计算和智能服务的新型网络体系,IPv6和全光底座是算力网络的技术基石。

    全光网的示意

    这里的全光底座,是融合算力服务的千兆固定宽带网络,能向单个用户提供固定千兆接入能力。行业称其“千兆光网”“全光网”或“全光算力网”。其主要特征包括:超大带宽、超低时延、高可靠、智能调度、低功耗等,以满足智慧城市、智慧家庭、智慧医疗、数字制造……等方方面面“智慧、数字”生活的需求。千兆固定宽带网络简称F5G,它与无线5G,并称“双千兆网”。

    未来,算力就是生产力,预计2025年中国数字经济规模将达到60万亿元,约占GDP的50%。

    数字经济规模(数据来源:中国信通院)

    而“东数西算”是十四五期间重点实施的,构建“算力网络”的一个大型工程项目。2022年2月,国家发改委等部门联合印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏 启动建设8大国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群,“东数西算”工程正式全面启动,规划分三个阶段建设。“东数西算”工程可谓继 “西电东送” “西气东输”“南水北调”之后的又一新中国壮举。

    东数西算工程

    二、“全光”给400G光模块带来的机遇

    在全光算力网中,光模块无处不在。在数据中心、光传送、光接入、5G承载网,百米百G互连都是光纤的天下(备注:百米百G是概述,具体不同介质互连的长度和速率不同,这里没有展开),而每根光纤的两端都各有一个光收发模块(简称光模块),以实现光与电信号的调制转换,以及光信号的发送与接收。

    2021年 LightCounting分析,光模块全球市场将从2020年的80亿美元增加到2026年的145亿美元。

    数据来源:2021年 LightCounting分析

    光模块种类繁多,其中400G光模块在2020~25年会引领市场份额,主要包括光传送网和数据中心领域的应用。

    数据来源:2021年 LightCounting分析

    三、400G光模块PCB的挑战

    以传输距离相对较短的直调光模块为例,对比100G QSFP28光模块,400G QSFP-DD光模块的高速信号速率2倍,密度2倍,功耗约3倍。光模块PCB做为 电信号、结构支撑以及底部散热的载体,400G 光模块PCB的挑战明显增加。

    面对400G 光模块PCB的挑战如何解决

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    关于电巢

    电巢是电子工程师的孵化巢,拥有200万知识库,200+专家资源,共享实验室平台,2000+合作企业,旗下工程师社区(EDA365.com)是上百万电子人信赖的技术交流和能力提升的平台, 电巢 服务于有创新有追求的工程师和积极寻求成长并坚信人才是核心竞争力的企业。

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  • 200G光模块最全解析

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  • 通信行业周报:阿里发布400G光模块,电信完成G.654.E光纤招标.pdf
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